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  • MMU段式映射(VA -> PA)过程分析

    MMU:内存管理单元。

    CPU寻址的方式:

    未使用MMU:CPU发出地址(PA) 直接内存寻址(SDRAM or DDRx)。

    使用MMU  :CPU发出地址(VA) MMU接收CPU发来的地址 经过某种转换

    变成实际的物理地址去寻址。

    那么是MMU是如何实现VA到PA的转化的呢?

         建立VA与PA的对应关系:

    MMU有段描述符(1M)(还有页描述符大页(64KB)小页(4KB)和极小页(1KB))

    我们这里说段页表的建立。

    比如32位CPU,4G的寻址空间可分为4094个段(4G/1MB)

    所以可以建立4096个对应的关系而实际的内存肯定没到4G(VA-PA 可多对一)

    所以首先要在内存中指定存放该对应表的其实位置(可通过CP15协处理器指定)

    映射表的大概示意图如下

    VA(0-4095)                PA(高12位)

     0              ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符       

     1              ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符     

     2              ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符    

          ···

          ···

     4094       ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符      

     4095       ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符        

    AP:AP权限为所有用户可读写 在多进程时使用 用来保护进程

    DOMAIN:配合AP使用 权限管理

    cacheable :C位 使能MMU缓存

    bufferable :B位 使能MMU缓冲区

    描述符:MMU使用段描述符(还有页描述符大页(64KB)小页(4KB)和极小页(1KB))

    以下是建立1MB映射的C语言描述:

    phyaddr = 0x30000000;

    viraddr   = 0xa0000000; 

    *(mmu_ttb_base + (viraddr >> 20)) = ((phyaddr & 0xfff00000) | 低20位的属性描述);

        VA到PA转化过程:

    CPU发出VA:比如0xa0000123,转化过程如下图:


    OK,到此,便得到了实际的物理地址!


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