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	 > 嵌入式系統(tǒng) > 設計應用 > 關于ARM9的MMU重要理解
          
    
          

          

          


	
	
	

          
	
          
		
          
			
          關于ARM9的MMU重要理解
          
						
          
				作者：
				時間：2016-11-28
				來源：網(wǎng)絡
				
				
				
				
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			MMU給我感覺是個很復雜的東西，網(wǎng)上看了一些資料，勉強知道了一些表面的東西。它有兩個作用：1、把虛擬地址映射到物理地址；2、對內(nèi)存訪問提供控制機制。
          原文地址：
          本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/322696.htm
          http://blog.chinaunix.net/u1/58780/showart_468065.html
          在ARM中，MMU另外提供了一張映射表（MVA），用于程序虛擬地址（VA）到物理地址（PA）的映射。MVA稱為變換后的VA。在程序運行時，CPU只看到VA，而MMU和cache們只看到PA和MVA。應該說，在進程運行切換過程中，映射關系是動態(tài)變化的，因為不同進程和內(nèi)存之間需要不同的映射關系，就需要不斷的重做映射表，這個代價是很大的。所以，有必要讓映射表中需要更新的內(nèi)容很少，以減少性能開支，這就出現(xiàn)了“變換后的”VA，即MVA，如果VA<32M，需要使用進程標識號PID(通過讀CP15的C13獲得)來轉(zhuǎn)換為MVA。
          VA與MVA的轉(zhuǎn)換方法如下(這是硬件自動完成的)：
          if(VA<32M)
          MVA=VA|(PID<<25);//VA<32M，即PID*0x02000000作為該進程起始地址
          else
          MVA=VA;//VA>=32M
          如：假設兩個進程1、2運行時的VA都是0-32M，則他們的MVA分別是0x02000000-0x03ffffff、0x04000000-0x05ffffff，這樣進程切換就省事多了，不必進行重建頁表等工作。
          但 是，這同時帶來了中斷跳轉(zhuǎn)的問題。當發(fā)生異常時，需要跳到0x0位置的異常向量表，這個0x0應該是VA，且小于32M，如果開啟了MMU，就會被轉(zhuǎn)換為 MVA，而不同的PID產(chǎn)生不同的MVA，這就導致異常向量表的地址不統(tǒng)一了。所以，Linux采取了將0x0位置的向量表映射到高地址 0xffff0000處，就沒有上述的問題了，看了半天原來是這么回事。。。
          因為，在32位的CPU系統(tǒng)上，虛擬地址空間為2^32 = 4G
          而VA和MVA的轉(zhuǎn)換公式為：
          if(VA < 32M) then
          MVA = VA | PID << 25;
          else
          MVA = VA;
          這樣，只要每個進程的VA都在32M之內(nèi)，就可以保證每個進程的MVA不會發(fā)生重疊。
          2^25 = 32M。另外，可以計算出進程最多為2^(32-25) = 128個
          如果說這個是規(guī)定來的，你信不信？呵呵如果是64M的話，那么公式就要改成MVA = VA | PID << 26;
          那么PID就只有6位了，linux操作系統(tǒng)能夠支持的進程最多只有2^6=64個了，這樣不劃算
          B指令的的機器代碼結構為
          31 2827 26 25 24 230
          cond101Lsigned_imed
          若L為0則為直接跳轉(zhuǎn)B，若L為1則為連接跳轉(zhuǎn)BL，signed_imed為24位有符號立即數(shù)，這個值為跳轉(zhuǎn)的偏移量。
          24位有符號數(shù)值的范圍是-8M ~ +8M，而指令中偏移量為1時代表從當前PC開始向下跳1個字，即偏移量的單位為4個字節(jié)
          因此，B指令向前和向后尋址的最大范圍為32M
          你可以試下如下代碼：
          BNEXT
          NEXT
          NOP
          NOP
          看一下那條跳轉(zhuǎn)指令它的機器代碼，最低24位立即數(shù)的值應該是-1
          跟字對齊有點關系，因為ARM指令集的指令都是四字節(jié)的，所以偏移量的單位是4個字節(jié)。
          如果當前跳轉(zhuǎn)的偏移量為-1，那么PC會向前跳4個字節(jié)，如果偏移量為-8M，那么PC會向前跳-32M個字節(jié)

          恩，最低24位是0xffffff，偏移量就是 -1
          BNEXT
          NOP
          NOP
          NEXT
          NOP
          B跳轉(zhuǎn)是針對當前PC來計算的，而當前PC值等于當前正在執(zhí)行指令的下下一條指令的地址值
          向下跳，偏移量為正數(shù)，向上跳，偏移量為負數(shù)。這個上下方向是針對程序執(zhí)行的方向來說的。

          恩，是這樣的

          
				
            
                
			
							
          
                
			              
              
            
          
		
          
		
          
		
          
		
          
		
          
			
            
				
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          關鍵詞：
            			            ARM9MM
                        
            
          
            
			
          
		
          	
		

	

          
	
	
          
		
          
			
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