ARM存儲(chǔ)器之：存儲(chǔ)管理單元MMU

一級(jí)頁(yè)表和二級(jí)頁(yè)表的特征如表15.21所示。

表15.21 一級(jí)頁(yè)表和二級(jí)頁(yè)表特征

（2）傳輸表基地址

當(dāng)處理器發(fā)出地址請(qǐng)求信號(hào)，而其要求的虛擬地址沒有包含在TLB中時(shí)，MMU將會(huì)初始化一個(gè)產(chǎn)生過(guò)程。傳輸過(guò)程需要的地址轉(zhuǎn)換表——傳輸表的基地址存放在協(xié)處理器寄存器c2中，MMU通過(guò)此基地址找到傳輸表，準(zhǔn)備一次地址傳輸過(guò)程。

（3）基于一級(jí)頁(yè)表的地址變換過(guò)程

基于一級(jí)頁(yè)表的地址變換過(guò)程是指從虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換只需要一級(jí)頁(yè)表就能完成的地址轉(zhuǎn)換。一級(jí)頁(yè)表地址轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖15.25所示。

圖15.25一級(jí)頁(yè)表地址轉(zhuǎn)換過(guò)程

圖15.25中，CP15寄存器c2中存放的是內(nèi)存中一級(jí)頁(yè)表的基地址。因?yàn)橐患?jí)頁(yè)表大小為16KB，也就是說(shuō)，一級(jí)頁(yè)表是16KB地址對(duì)齊的，所以c2中bits[13∶0]=0，bits[31∶14]為內(nèi)存中頁(yè)表基地址。

CP15的寄存器c2的bits[31∶14]和虛擬地址的bits[31∶20]結(jié)合作為一個(gè)31位數(shù)的高30位值，忽略32位值的最后兩位，可以使用該值從頁(yè)表中查到一個(gè)4字節(jié)的地址頁(yè)表項(xiàng)。

一級(jí)頁(yè)表支持以下4種類型的頁(yè)表項(xiàng)。

·1MB段轉(zhuǎn)換項(xiàng)；

·指向細(xì)二級(jí)頁(yè)表的目錄項(xiàng)；

·指向粗二級(jí)頁(yè)表的目錄項(xiàng)；

·產(chǎn)生中止異常的錯(cuò)誤項(xiàng)。

系統(tǒng)通過(guò)頁(yè)表項(xiàng)的低兩位bits[1：0]來(lái)確定頁(yè)表項(xiàng)的類型。頁(yè)表項(xiàng)的格式要求二級(jí)頁(yè)表的地址必須與其頁(yè)大小的倍數(shù)對(duì)齊。一級(jí)頁(yè)表的各種頁(yè)表項(xiàng)的格式如圖15.26所示。

圖15.26一級(jí)頁(yè)表項(xiàng)

如果bits[1:0]=0b10時(shí)，該頁(yè)表項(xiàng)為段描述符（SectionDescriptor），段描述符定義了對(duì)應(yīng)的1MB的虛擬存儲(chǔ)空間的地址映射關(guān)系。

如果bits[1:0]=0b01時(shí)，該頁(yè)表項(xiàng)包含了粗二級(jí)頁(yè)表的物理地址。該粗二級(jí)頁(yè)表定義了對(duì)應(yīng)的1MB虛擬存儲(chǔ)空間的地址映射關(guān)系。它可以實(shí)現(xiàn)以大頁(yè)和小頁(yè)為單位的地址映射。

如果bits[1:0]=0b11時(shí)，該頁(yè)表項(xiàng)包含了細(xì)二級(jí)頁(yè)表的物理地址。該細(xì)二級(jí)頁(yè)表定義了對(duì)應(yīng)的1MB虛擬存儲(chǔ)空間的地址映射關(guān)系。它可以實(shí)現(xiàn)以大頁(yè)、小頁(yè)和極小頁(yè)為單位的地址映射。

如果bits[1:0]=0b00時(shí)，說(shuō)明此頁(yè)表項(xiàng)是一個(gè)錯(cuò)誤頁(yè)表項(xiàng)。它將產(chǎn)生一個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)錯(cuò)誤。錯(cuò)誤條件會(huì)導(dǎo)致預(yù)取指令中止或數(shù)據(jù)中止，這取決于具體的存儲(chǔ)器訪問(wèn)類型。