在BeagleBone Black裸机环境下禁用L2缓存遇到问题求助

我是ARM编程新手，希望在禁用L2缓存的前提下做相关分析。目前在BeagleBone Black的U-boot裸机环境中，正按照ARM官方文档的步骤尝试禁用缓存：

• 禁用C位；
• 清理并无效化L1和L2缓存；
• 将L2EN位清零以禁用L2缓存；
• 重新启用C位。

我只完成了第一步的代码编写：

asm volatile("MRC p15, 0, %0, c1, c0, 0\t\n": "=r"(controlRegister)); // 获取控制寄存器
controlRegister = controlRegister & ~(1u << 2); // 将C位设为0
asm volatile ("MCR p15, 0, %0, c1, c0, 0\t\n" :: "r"(controlRegister)); // 写入新值

但执行后发现，写入新值后再次读取控制寄存器，得到的结果是00000000，第一步操作根本没成功。

有人说必须处于Supervisor模式（超级用户模式）才能操作，但文档里提到这是给操作系统用的保护模式，我跑的是裸机环境，不确定这种"模式抽象"是否存在，求解决思路。

解决思路 #

1. 确认当前CPU模式
   裸机环境下依然存在ARM的特权模式，U-boot启动后通常会切换到Supervisor模式，但也可能因启动流程差异处于其他模式。你可以读取CPSR寄存器确认当前模式：

   mrs r0, cpsr
   

   CPSR的低5位是模式位，Supervisor模式对应的值是0b10011。如果当前不是该模式，需要修改CPSR切换——切换前要先禁用IRQ/FIQ避免异常干扰：

   msr cpsr_c, #0xD3 ; 进入Supervisor模式，同时禁用IRQ/FIQ
   

2. 检查MMU状态
   BeagleBone Black搭载的是ARM Cortex-A8，若MMU处于开启状态，直接修改CP15控制寄存器的C位（缓存使能位）会引发不可预测的行为，甚至导致寄存器被重置。你需要先读取控制寄存器的M位（第0位），如果值为1说明MMU开启，必须先关闭MMU再修改缓存位。

3. 添加指令同步屏障
   修改CP15寄存器后，必须执行同步指令确保修改生效，否则后续读取可能得到旧值或错误值。在写入控制寄存器的代码后，要加上：

   isb ; 指令同步屏障
   dsb ; 数据同步屏障
   

   你的代码缺少这一步，这很可能是写入后读取值异常的核心原因。

4. 规避U-boot的初始化干扰
   基于U-boot启动的裸机环境中，U-boot可能已经完成了缓存、MMU的初始化，甚至有硬件保护机制阻止直接修改CP15寄存器。可以尝试在U-boot更早的启动阶段（比如SPL阶段）执行代码，或者完全脱离U-boot，用自制的纯裸机镜像启动测试。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lucas Barbosa