在芯片設(shè)計(jì)中，常常有這樣的應(yīng)用場(chǎng)景。硬件給軟件傳遞消息，軟件通過polling的方式獲取。在我們的案例中，我們約定，硬件每次都上送128bit的數(shù)據(jù)。

實(shí)際操作如下：

軟件在內(nèi)存中分配了一段內(nèi)存空間，用于硬件寫數(shù)據(jù)，軟件不斷讀此段內(nèi)存獲取硬件上送的數(shù)據(jù)。

那么問題來了，硬件是如何知道這段內(nèi)存地址的呢？

通常在硬件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了至少兩個(gè)寄存器字段：起始地址（0x10000）和length 字段。

這兩個(gè)字段說明了內(nèi)存空間的位置和大小。軟件和硬件兩哥們商量好：硬件這從起始地址開始寫數(shù)據(jù)，軟件從起始地址開始讀數(shù)據(jù)，硬件寫數(shù)據(jù)占用內(nèi)存空間，軟件讀數(shù)據(jù)釋放內(nèi)存空間。

硬件占用，軟件釋放，硬件寫到最后一個(gè)內(nèi)存地址時(shí)，則翻轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)到起始地址，形成buffer ring，可以用少量的內(nèi)存空間實(shí)現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)傳輸。

那么又有個(gè)問題來了，硬件是如何知道某段地址空間被軟件釋放了呢？

其實(shí)在硬件內(nèi)部還需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)寄存器（我們稱之為doorbell），由軟件負(fù)責(zé)寫寄存器，寫入軟件下一個(gè)要讀的消息地址序號(hào)，硬件比較之前的地址序號(hào)和當(dāng)前的地址序號(hào)可以得知軟件釋放了多大的內(nèi)存空間。

那么問題來了，軟件是如何知道當(dāng)前的內(nèi)存中存在有效數(shù)據(jù)？

軟件通過polling（不斷詢問）的方式不斷訪問此段內(nèi)存空間，它是如何知道當(dāng)前的地址存在有效數(shù)據(jù)的呢？

其實(shí)我們?cè)?28bit的消息中還定義了一個(gè)flag標(biāo)志位，軟件自己也維護(hù)了一個(gè)sw_flag標(biāo)識(shí)位。

軟件初始化流程中，首先將已分配的內(nèi)存空間初始化為0，將sw_flag初始化為1，將硬件hw_flag初始化為1。

每完成一輪地址訪問，軟件將sw_flag翻轉(zhuǎn)一次，硬件將hw_flag翻轉(zhuǎn)一次。軟件每次讀內(nèi)存，都會(huì)將消息字段中flag與sw_flag進(jìn)行比較，如果相等，則表示此消息是硬件上送的有效消息，此時(shí)讀地址rd_ptr加1（為了簡(jiǎn)化說明，我們以rd_ptr代表軟件下一個(gè)要讀的地址，wr_ptr代表硬件下一個(gè)要寫的地址）。