В недавней публикации разработчик Дэниел Мэнгам описал случай, с которым столкнулся при отладке микроконтроллера Nordic nRF54LM20 на ядре Cortex-M33. Он читал и записывал значения в разных сценариях, и поначалу всё шло без нареканий. Однако в какой-то момент отладчик GDB начал возвращать значения, из которых будто бы следовало, что предыдущая операция не выполнилась. На деле же причиной оказались устаревшие данные, отдававшиеся из кеша.
Дальше следует подробный низкоуровневый разбор того, как этот микроконтроллер устроен внутри — особенно его криптографических функций и блока управления ключами (Key Management Unit), где хранится конфиденциальная информация. Самое любопытное, что закешированные данные можно обойти, если явно указать порт доступа, адрес памяти и ряд других параметров.
Команда ReadMemAP, поддерживаемая сервером JLinkGDBServer, показывала корректное значение, тогда как обычная команда чтения x в GDB упорно возвращала данные из кеша. Возник вопрос, какой именно кеш за это отвечает. Прямое чтение через порт доступа AHB-AP работало исправно, поэтому подозрение пало на собственное кеширование программного обеспечения J-Link — и запуск без него действительно снял проблему.
У J-Link и раньше встречались сложности, связанные с аппаратной частью, но этот случай указывает на неприятную программную ошибку, которая способна отнять немало времени во время сеанса отладки. К счастью, здесь баг удалось быстро распознать и найти простой способ его обойти — прямое чтение памяти в обход кеша.
