ARM存儲器之：存儲管理單元MMU

作者：時間：2013-09-30 來源：網絡

基于細二級頁表的地址變換過程如圖15.29所示。

（7）基于二級頁表的地址變換過程

二級頁表有4種可能的頁表項：

·定義64KB頁幀屬性的大（Large）頁表項；

·定義4KB頁幀屬性的?。⊿mall）頁表項；

·定義1KB頁幀屬性的微（tiny）頁表項；

·訪問中止異常的錯誤項。

系統通過頁表項的最低位[1:0]來確定頁表項的類型。二級頁表的頁表項格式如圖15.30所示。

當bits[1:0]=0b01時，該頁表項為大頁表項，它包含了一個64KB物理存儲塊的基地址。如果頁表是細二級頁表，那么大頁表項將在表中重復64次；如果頁表是粗二級頁表，那么大頁表項將在表中重復16次。

圖15.29基于細二級頁表的地址變換過程

圖15.30二級頁表的頁表項格式

當bits[1:0]=0b10時，該頁表項為小頁表項，它保存一個4KB物理存儲塊的基地址。如果頁表是細二級頁表，那么小頁表項將在表中重復4次；如果頁表是粗二級頁表，那么大頁表項只需在表中出現1次。

當bits[1:0]=0b11時，該頁表項為微頁表項，它保存一個1KB物理存儲塊的基地址。如果頁表是細二級頁表，那么微頁表項只需在表中重復1次；微頁表項不會出現在粗二級頁表中，如果出現，那么訪問結果不可預知。

當bits[1:0]=0b00時，該頁表項產生存儲頁訪問錯誤。錯誤條件會導致預取指中止或數據中止，這取決于具體的存儲器訪問類型。

（8）大頁表描述符及其地址變換過程

如果二級頁表項bits[1:0]=0b01，說明該頁表項為大頁表項，它不僅包含了一個64KB物理存儲塊基地址，同時還含有4組權限位域以及頁的Cache和寫緩存屬性。每一組訪問權限域代表虛存頁的1/4，這些頁表項可以看成是16KB子頁，以更好的控制64KB頁的訪問權限。

具體定義如表15.26所示。

表15.26 大頁表項中各字段含義

字段	含義
bits[1:0]	大頁表項類型標識符
bits[3:2]	Cache和寫緩存屬性
bits[11:4]	訪問權限控制位，具體編碼見表15.27。一個大頁分為4個子頁 AP0子頁0的訪問權限 AP1子頁1的訪問權限 AP2子頁2的訪問權限 AP3子頁3的訪問權限
bits[15:12]	當前未使用，應為0
bits[31:16]	該大頁對應的物理頁幀的基地址的高16位

圖15.31說明了基于大頁表的地址變換過程。

圖15.31基于大頁表的地址變換過程

（9）小頁表描述符及其地址變換過程

如果二級頁表項bits[1∶0]=0b10，說明該頁表項為小頁表項，它不僅包含了一個4KB物理存儲塊基地址，同時還含有4組權限位域以及頁的Cache和寫緩存屬性。每一組訪問權限域代表虛存頁的1/4，這些頁表項可以看成是1KB子頁，以更好的控制4KB頁的訪問權限。

頁表項的具體定義如表15.27所示。

表15.27 小頁表項中各字段含義

字段	含義
bits[1:0]	小頁表項類型標識符
bits[3:2]	Cache和寫緩存屬性
bits[11:4]	訪問權限控制位，具體編碼見表15.22。一個小頁分為4個子頁 AP0子頁0的訪問權限 AP1子頁1的訪問權限 AP2子頁2的訪問權限 AP3子頁3的訪問權限
bits[15:12]	當前未使用，應為0
bits[31:16]	該小頁對應的物理頁幀的基地址的高20位

圖15.32說明了基于小頁表的地址變換過程。

圖15.32基于小頁表的地址變換過程

（10）微頁表描述符及其地址變換過程

如果二級頁表項bits[1∶0]=0b11，該二級頁表項是微頁表項，它提供了一個1KB物理存儲塊的基地址，同時含有一個訪問權限位域以及頁的Cache和寫緩存屬性。微頁表項的具體含義如表15.28所示。

表15.28 微頁表項中各字段含義