Cortex-A なんて 男らし い! キャッシュON ! リアルタイム高性能の世界をのぞく 実験リサーチ! Linux なし Cortex-A9プロセッサの実力 第 3 回 キャッシュを動かすためにU-Bootのメモリ空間と制御レジスタを調べる 中森 章 CEV-RZ/A1L RZ/A1Lボード用のU-Bootでメモリ空間とキャッシュ 制御レジスタがどうなっているかを調べる OSレスで Lチカ RZ/A1L Cortex-A9プロセッサ CPU MMU L1命令 キャッシュ SRAM プログラム L1データ・ キャッシュ SDRAM Cygwin タイマ GPIO LED L2キャッシュ メモリ・コントローラ プログラムの作成 パソコン シリアル・コミュニケーション・ インターフェース（SCIF） USBUART 変換IC SPIコントローラ シリアル・フラッシュ （U-Bootを格納） UARTとして使う L2キャッシュを使ってSDRAMのアクセス速度に変化があるかを実験する TeraTerm USB ケーブル プログラムの ダウンロード ・ダウンロード ・結果を表示 （U-Bootの機能） RZ/A1Lのタイマを使用して プログラム実行時間を計測 図 1 今回やること…データ・キャッシュを使うための関数を準備する ARM プロセッサの最大限の性能を引き出すには， キャッシュを動作させる必要があります（図 1）． 本稿で取り上げている RZ/A1L ボード対応のブー に は，MMU（Memory Management Unit）を 有 効 に しないといけません．これは，非キャッシュ，ライト スルー，ライトバックといったデータ・キャッシュの トローダ U-Boot では，命令キャッシュは許可されて います．しかし，ほとんどのメモリ領域においてデー タ・キャッシュは非キャッシュ指定（キャッシュ不可 能）になっています．これでは ARM プロセッサの性 能 を 最 大 限 に 活 用 で き ま せ ん． そ こ で， デ ー タ・ キャッシュを自在に操作するように改造します． 今回は，そのための下準備として U-Boot のメモリ 空間と制御レジスタを調べます． 挙動を MMU のページ単位で指定するためです． おさらい… データ・キャッシュを使うには ● MMU を有効にする ARM アーキテクチャがデータ・キャッシュを使う 154 ● 命令キャッシュとデータ・キャッシュの特徴 本稿では MMU やキャッシュに関する初歩的な説明 は，ページ数の都合で割愛していますが，L1 キャッ シュの特徴を以下に簡単に示します． ▶命令キャッシュ ・4 ウェイ・セット・アソシアティブ ・キャッシュ・サイズ：32K バイト ・仮想アドレス・インデックス，物理アドレス・タ グ（VIPT） ・ ロックダウン機能は未サポート 第 1 回 ウォーミングアップ…RZ でためす! 生 Cortex-A9 で L チカ（2014 年 12 月号） 第 2 回 動作確認に欠かせない入出力プログラムを用意しておく（2015 年 1 月号） 2015 年 3 月号
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