SPI1 Flash 并发约束

指令/数据 cache (用以执行固件)与 SPI1 外设(由像 SPI Flash 驱动一样的驱动程序控制)共享 SPI0/1 总线。因此,对 SPI1 外设的操作会对整个系统造成显著的影响。这类操作包括调用 SPI Flash API 或者其他 SPI1 总线上的驱动,任何 flash 操作(如读取、写入、擦除)或者其他用户定义的 SPI 操作,无论是对主 flash 或者其他各类的 SPI 从机。

在 ESP32 上, flash 读取/写入/擦除时 cache 必须被禁用。

当 cache 被禁用时

这意味着当 flash 擦写操作发生时,所有的 CPU 都只能执行 IRAM 中的代码,而且必须从 DRAM 中读取数据。如果您使用本文档中 API 函数,上述限制将自动生效且透明(无需您额外关注),但这些限制可能会影响系统中的其他任务的性能。

除 SPI0/1 以外的 SPI 总线上的其它 flash 芯片则不受这种限制。

请参阅 应用程序内存分布,查看 IRAM、DRAM 和 flash cache 的区别。

另请参阅 OS 函数SPI Bus Lock

IRAM 安全中断处理程序

如果您需要在 flash 操作期间运行中断处理程序(比如低延迟操作),请在 注册中断处理程序 时设置 ESP_INTR_FLAG_IRAM

请确保中断处理程序访问的所有数据和函数(包括其调用的数据和函数)都存储在 IRAM 或 DRAM 中。有两种方法可供使用:

使用属性宏

为函数添加 IRAM_ATTR 属性:

#include "esp_attr.h"

void IRAM_ATTR gpio_isr_handler(void* arg)
{
    // ...
}

为常量添加 DRAM_ATTRDRAM_STR 属性:

void IRAM_ATTR gpio_isr_handler(void* arg)
{
   const static DRAM_ATTR uint8_t INDEX_DATA[] = { 45, 33, 12, 0 };
   const static char *MSG = DRAM_STR("I am a string stored in RAM");
}

辨别哪些数据应标记为 DRAM_ATTR 可能会比较困难,除非明确标记为 DRAM_ATTR,否则编译器依然可能将某些变量或表达式当做常量(即便没有 const 标记),并将其放入 flash。

使用链接脚本

参见 链接器脚本生成机制

如果函数或符号未被正确放入 IRAM/DRAM 中,当中断处理程序在 flash 操作期间从 flash cache 中读取数据,则会产生非法指令异常(这是因为代码未被正确放入 IRAM)或读取垃圾数据(这是因为常数未被正确放入 DRAM),而导致崩溃。