在學習ARM的過程中，相信大家都接觸過RAM和動態RAM。但是對于ARM的來說，還有第三種內存形式，那就是TCM緊歐合內存。TCM能夠為ARM提供強力的支持，起到與cache相同的作用。但是TCM卻擁有cache所不具備的優點，那就是對于程序代碼的控制函數的精確擺放。在本文中，小編將為大家介紹TCM的相關知識。

TCM是一個固定大小的RAM，緊密地耦合至處理器內核，提供與cache相當的性能，相比于cache的優點是，程序代碼可以精確地控制什么函數或代碼放在哪兒（RAM里）。當然TCM永遠不會被踢出主存儲器，因此，他會有一個被用戶預設的性能，而不是像cache那樣是統計特性的性能提高。

TCM對于以下幾種情況的代碼是非常有用、也是需要的：可預見的實時處理（中斷處理）、時間可預見（加密算法）、避免cache分析（加密算法）、或者只是要求高性能的代碼（編解碼功能）。隨著cache大小的增加以及總線性能的規模，TCM將會變得越來越不重要，但是他為設計者提供了一個權衡的機會。

那么應該在哪種情況中使用TCM呢？Cache是一個通用目的的加速器，他會加速你的所有代碼，而不依賴于存儲方式。TCM只會加速有意放入TCM的代碼，其余的其他代碼只能通過cache加速。Cache是一個通用目的解決方案，TCM在某些特殊情況下是非常有用的。假如設計者不需要TCM的話，那么可能就不需要了，轉而加大的cache，從而加速運行于內核上的所有軟件代碼。

緊致內存是指片上快速存儲區，與片上緩存具有同等的性能，但因為程序可完全控制緊致內存，因而比統計復用的緩存有更好的可預測性。這是ARM5TE引入的特性，目的是通過這一快速的存儲區，一方面提高某些關鍵代碼（如中斷處理函數）的性能，另方面使存儲訪問延遲保持一致，這是實時性應用所要求的。ARM6對TCM操作做了進一步的規范。

TCM的應用領域

可預測的實時處理（中斷處理）、避免緩存分析（加密算法）、或單純的性能提高（處理器側編解碼）等。如同緩存的哈佛結構，指令TCM和數據TCM是分開的。TCM有兩種使用方式：作為快緩存使用，和作為本地內存使用。

本地內存

TCM被用作更快速的內存，如同一般的RAM。因為指令段有時也是數據訪問的對象，指令TCM實際上是指令數據一體化TCM。對TCM寫操作后和后續對此寫操作的依賴指令之間必須跟一個阻塞操作。

快緩存（smartcache）

TCM可以配置成當作外部RAM的緩存使用，對應的外部RAM也要設置可緩存標志。如果被緩存的外部RAM可以由多處理器共享，那么TCM是否與共享數據保持一致并沒有規定，而由具體實現廠家決定。

TCM與緩存的內容不會自動保持一致，這意味著TCM映射到的內存區域必須是不緩存的區域。如果一個地址同時落在緩存和TCM內，那么訪問這一地址的結果是不能預測的。另一個限制是各個TCM必須要配置成不相交的。

TCM的配置

通過CP15的0、1、9號寄存器進行：0號寄存器。

讀CP15的0號寄存器，opcode2為2：MRC p15，0，Rd，C0，C0，2。

返回TCM狀態寄存器的內容，其中16-18位代表數據TCM個數，0-3代表指令TCM個數。

1號寄存器

ARM6之前，1號寄存器的16位和18位用于使能數據TCM和指令TCM（ARM946，ARM966），ARM6因為可以使用9號寄存器控制每一塊TCM的使能狀態，所以1號寄存器的這兩個位就過時了，應該置1。

9號寄存器

每個TCM都有一個TCM區域寄存器，設置這個寄存器就可以設置TCM的基址和大小。在設置TCM區域寄存器前，需要設置TCM選擇寄存器。

下面是訪問這些相關寄存器的指令：

ARM Instruction TCM Region Register

MRC/MCR P15，0，Rd，C9，C1，0 Data TCM Region Register

MRC/MCR P15，0，Rd，C9，C1，1 Instruction/Unified TCM Region Register

MRC/MCR P15，0，Rd，C9，C2，0 TCM Selection Register

TCM區域寄存器的結構：

Base Address （Physical Address）[31-12] SBZ/UNP[11-7] Size[6-2] SC[1] En[0]

其中：

En位是使能位，置1時使能此TCM；

SC位置位表示此TCM被用作快緩存（smartcache），清零表示本地內存；

Size字段是只讀的，含義如下：

Size Memory Size Memory；

filed size field size；

0b00000 0K 0b01101 4M；

0b00011 4K 0b01110 8M；

0b00100 8K 0b01111 16M；

0b00101 16K 0b10000 32M；

0b00110 32K 0b10001 64M；

0b00111 64K 0b10010 128M；

0b01000 128K 0b10011 256M；

0b01001 256K 0b10100 512M；

0b01010 512K 0b10101 1G；

0b01011 1M 0b10110 2G；

0b01100 2M 0b10111 4G；

這里需要大家注意的是，ARM內存當中的TCM區域寄存器配置得出的多個TCM模塊是不能相交的。如果出現相交的情況則有可能發生不受開發者控制的情況出現。