设备驱动程序内存缓冲区处理器缓存问题答案

【问题标题】：device driver memory buffer processor cache issue设备驱动程序内存缓冲区处理器缓存问题
【发布时间】：2017-07-01 01:18:33
【问题描述】：

我有一个设备，它使用 USB 中的两个不同的批量通道发送图像数据和视频帧。

我的工作站处理器缓存有点大，足以容纳大约 100 个视频帧而没有任何问题，但不能容纳图像数据。

我对图像和视频数据使用相同的缓冲区，该缓冲区有大约 50 个块，一个块大小为 1MB。视频帧来得很快，然后是图像帧。

我的问题是，以下 secnario 中是否存在内存损坏问题？有处理器缓存知识的人可以帮助我。

这会发生吗？所以我也将volatile 应用于视频数据写入，这个问题看起来就消失了。但是我需要做一个报告，那么上面提到的这种情况有可能发生吗？

【问题讨论】：

不确定我是否完全理解您的问题，但我假设您混淆了两个完全不相关的概念：volatile 修饰符无法操作 CPU 缓存。 volatile 只是说数据可能会在 CPU 控制之外被修改。如果添加 volatile 可以解决问题，这仅意味着您的编译器足够聪明，可以优化代码，如果数据仅由 CPU 处理，则这些代码似乎不必要/冗余。
是的，它来自外部，来自另一个线程，但是 libusb，一个用户模式线程。
让我说得更清楚一点，如果线程错误通过添加volatile 消失，那只是巧合。你不能依赖它，写下一行代码可能会再次崩溃。

【解决方案1】：

cmets 是赠品：两个线程，volatile 被误用作线程机制。

两个线程可以在两个 CPU 内核上运行。虽然内核通常共享内存，但它们通常不共享 L1 缓存。中间缓存有所不同。因此，在两个 CPU 内核上取消引用 same 指针可能会产生不同的结果。对于跨线程正确共享的变量，这不是问题；编译器将使用正确的指令。但是关键字是正确共享的。

在这里，我们遇到了一个小问题，即您已将问题标记为 C 和 C++，因为这两种语言在线程被标准化之前就已经分叉了。但是，这两种线程机制有意相似，因此编译器对可以（作为扩展）定义 C 线程和 C++ 线程如何交互。为此，您需要查阅您的文档。

将libusb 线程包装在您自己的代码中可能更容易，这样您就可以在没有线程问题的情况下接收数据，然后从您的代码分派到同样在您控制之下的其他线程。

回到您看到的内存损坏：您可能看到的是一个线程正在写出它的内存视图，结果证明它是缓存中的陈旧数据。如果您使用了诸如互斥锁之类的东西，那么这些过时的数据就会被记录下来并同步缓存。

【讨论】：