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        ARM中MMU地址轉換理解

        作者: 時間:2016-11-09 來源:網絡 收藏
        MMU的作用就是負責虛擬地址(virtual address)轉化成物理地址(physical address)。 32位的CPU的虛擬地址空間達到4GB,在一級頁表中使用4096個描述符來表示這4GB的空間,每個描述符代表1M的虛擬地址,要么存儲了它的對應物理地址的起始地址,要么存儲了下一級頁表的地址。使用MVA[31:20]來索引一級頁表(4096個描述符)

        由協處理器CP15中的寄存器C2(高18位,即[31:14]為轉換表基地址,低14位為0)為一級轉換表基地址,指向2^14=16KB整除的存儲器即16K對齊,這個存儲區稱為一級轉換表;MVA的高12位,即位[31:20]作為一級轉換表的地址索引,因此一級轉換表具有2^12=4096項,每一項的地址為32位,最高的18位[31:14]為寄存器C2的高18位,中間12位為MVA的高12位[31:20],最低2位為0b00。每一項的內容稱為一個描述符,在段(Section)下,一級描述符的高12位為,大小為1MB的段基地址,段內地址(偏移地址)為MVA的低20位,即段內每個存儲器的地址是這樣組成:高12位為一級描述符的高12位,低20位MVA的低20位。這樣,借助于寄存器C2和一級描述符,將一個MVA轉換成一個PA。(在這里一定要注意:MVA的高12位是用來索引4096個項的,然后使用項的內容(即描述符)的高12位為段的高12位,類似于指針里面存放地址,4096項類似指針,描述符類似指針里面的內容)

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201611/317859.htm

        虛擬地址(注意:是一個確定的地址,不是一個空間)被MMU分成2個部分,第一部分是4096頁號索引(descriptor index)即用選擇4096(2^12)個號中的某個頁號,比喻description index為768,頁號768中保存的是物理地址的某個頁框的起始地址(0x300),第二部分則是相對于section base(0x300)為起始地址空間為1M的偏移量(offset)(如下圖)例如: 假設現在執行指令MOV REG, 0x30100013,虛擬地址的二進制碼為00110000 00010000 00000000 00010011,前12位是Descriptor Index = 2^9+2^8+1 = 769,找到769項對應的內容0x301,偏移量為0000 00000000 00010011=13,那么段地址為0x3000000D。

        下面是s3c2410內存映射后的一個示意圖:



        關鍵詞: ARMMMU地址轉

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