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-C3 上，配置选项 CONFIG_SPI_FLASH_AUTO_SUSPEND 允许 Flash 的 cache 访问和 SPI1 的操作存并发地执行。该选项是可选的，依赖于特定的 SPI Flash 型号，因此默认是关闭的。请参阅当使能 flash 擦除的自动暂停，查看详细信息。

然而当该选项被禁用时，读取/写入/擦除 flash 时， cache 必须被禁用。使用驱动访问 SPI1 的相关约束参见当 cache 被禁用时。这些约束会带来更多的 IRAM / DRAM 消耗。

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 函数和 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_ATTR 和 DRAM_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。

当使能 flash 擦除的自动暂停

当使能 flash 擦除的自动暂停，访问 SPI1 时（如擦除、写入、读取主 flash ） cache 便无需被禁用。硬件会负责仲裁二者的访问。

当 SPI1 操作较短时（如读取操作）， CPU 和 cache 会等待直到 SPI1 的操作结束。然而对于一个擦除操作，自动暂停会发生并打断擦除操作，允许 CPU 能够在有限时间内从 cache 读取数据。

因此，部分的代码及变量便可以放入 flash / PSRAM 而非 IRAM / DRAM ，同时仍然能够在 flash 擦除期间被执行。这样就减少了 IRAM / DRAM 的消耗。

请注意这个功能会带来 flash 暂停及恢复时的额外开销。如果被频繁打断， flash 的擦除时间可能异常的长。为了确保 flash 擦除操作在一个合理的时间内完成，请调整 FreeRTOS 任务优先级，这样仅有那些高于擦除任务优先级的任务，会在擦除进行过程中会被执行。

换句话说，代码可以分为以下三类：

关键代码：放置在 IRAM / DRAM 中。这类代码通常有较高的性能要求，与 cache / flash / PSRAM 相关，或者被频繁调用。
cache 访问的代码：放置在 flash / PSRAM中。这类代码的性能要求较低，或者较少被调用。他们会在 flash 擦除的时候被执行，带来一定的开销。
低优先级代码：放置在 flash / PSRAM 中，并且在 flash 擦除的期间被禁止运行。这类代码的任务优先级应被设置的低于擦除任务，从而避免影响 flash 擦除的速度。

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