【正文】 后 2 位大 頁 表 方 式（ 6 4 k ）小 頁 表 方 式（ 4 k ）0 11 0獲 得 粗 頁 表 地 址（ 2 5 6 項(xiàng) ）獲 得 細(xì) 頁 表 地 址（ 1 0 2 4 項(xiàng) ）產(chǎn) 生 邏 輯 地 址[ 3 1 : 0 ]第 二 級(jí)描 述 符 后 2 位大 頁 表 方 式（ 6 4 k ）小 頁 表 方 式（ 4 k ）0 11 0小 頁 表 方 式（ 1 k ）1 1根 據(jù) 粗 頁 表 基地 址 的 [ 3 1 : 1 0 ]地 址 獲 得 粗 頁表 ， 根 據(jù) 邏 輯地 址 [ 1 9 : 1 2 ] 粗頁 表 級(jí) 頁 表 項(xiàng)根 據(jù) 細(xì) 頁 表 基 地址 的 [ 3 1 : 1 2 ] 地 址獲 得 細(xì) 頁 表 ， 根據(jù) 邏 輯 地 址[ 1 9 : 1 0 ] 細(xì) 頁 表 級(jí)頁 表 項(xiàng)ARM MMU的地址轉(zhuǎn)換 R2[31:14]第一級(jí)頁表地址，結(jié)合邏輯地址 [31:20]得到第一級(jí)頁表項(xiàng) 結(jié)合邏輯地址[19:12]得到第二級(jí)頁表項(xiàng) 結(jié)合邏輯地址[19:110]得到第二級(jí)頁表項(xiàng) 77 段方式 01偏 移 量0基 值3 1邏 輯 地 址偏 移 量0基 值3 1物 理 地 址2 0 1 92 0 1 9014 0 9 5對(duì) 應(yīng) 頁 表 項(xiàng)L 1 主 頁 表ARM MMU的地址轉(zhuǎn)換 78 二級(jí)頁方式 123 1無 效0錯(cuò) 誤 頁 表1 63 1基 物 理 地 址大 頁 表( l a r g e p a g e s )001 010B2C3891 0 45671 11 2A P 0A P 1A P 2A P 3S B Z1 53 1基 物 理 地 址小 頁 表( s m a l l p a g e s )1 010B2C3891 0 45671 11 2A P 0A P 1A P 2A P 33 1基 物 理 地 址微 頁 表( t i n y p a g e s )1 010B2C3891 0 4567A P 0S B Z按 照 后 2 位區(qū) 分 頁 類 型ARM MMU的地址轉(zhuǎn)換 1 0 1 79 二級(jí)頁方式 10L 2 偏 移0L 1 偏 移3 1邏 輯 地 址偏 移 量0物 理 基 值3 1物 理 地 址2 0 1 92 0 1 9014 0 9 5L 2 主 頁 表1 2 1 1偏 移 量1 2 1 1012 5 5L 1 主 頁 表第 一 步 訪 問第 二 步 訪 問找 2 級(jí) 頁 表基 地 址對(duì) 應(yīng) 2 級(jí)頁 表 項(xiàng)ARM MMU的地址轉(zhuǎn)換 1 0 80 存儲(chǔ)權(quán)限 ARM MMU的地址轉(zhuǎn)換 虛 擬 地 址地 址 對(duì) 齊 故 障 檢 驗(yàn)第 一 級(jí) 描 述 符段 頁取 頁 表 項(xiàng)檢 驗(yàn) 頁 域 的 狀 態(tài)用 戶 用 戶管 理 者物 理 地 址段 變 換 故 障對(duì) 齊 故 障頁 變 換 故 障頁 域 故 障檢 驗(yàn) 權(quán) 限 檢 驗(yàn) 權(quán) 限 子 頁 權(quán) 限 故 障段 域 故 障段 權(quán) 限 故 障81 AP（ Access permissions，訪問權(quán)限），訪問權(quán)限需要結(jié)合 CP15寄存器 1的 System (S)或者 ROM (R)位來設(shè)定。統(tǒng)一寄存器 輔助寄存器必須為 c0 ARM MMU的操作 71 ARM MMU的地址轉(zhuǎn)換 在存儲(chǔ)器的管理中，地址轉(zhuǎn)換的含義是從邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址。 opcode2 == 0 選擇數(shù)據(jù) TLB鎖定寄存器 opcode2 == 1 選擇指令 TLB鎖定寄存器 例如： mcr p15,0,r0,c10,c0,0 。 59 ARM MMU的功能 CP15的主要管理和配置功能如下； ? 頁表 ? TLB（轉(zhuǎn)換旁路緩沖器） ? 域和訪問權(quán)限 ? Cache和寫緩沖器 ? 快速上下文切換 60 ARM MMU的功能 CP15協(xié)處理器的功能模塊： 功能 使用寄存器 全局控制 寄存器 0、 1 MMU 寄存器 8， 10以及寄存器 1中的部分 MPU 寄存器 6以及寄存器 1中的部分 Cache和 Write Buffer 寄存器 9 FSCE 寄存器 13 測(cè)試和時(shí)鐘控制 寄存器 15 保留 寄存器 1 1 14 61 ARM MMU的操作 MMU的功能相關(guān)的 CP15中寄存器的描述 寄存器 主要操作 R1 使能 /禁止 MMU、 cache、寫緩沖 R2 設(shè)置變換表基地址（ 16k對(duì)齊） R3 設(shè)置 16個(gè)域的訪問權(quán)限 R8 操作 TLB功能（無效統(tǒng)一 TLB、無效指令或數(shù)據(jù) TLB） 62 主 內(nèi) 存轉(zhuǎn) 換 表 遍 歷高 速 緩 沖行 預(yù) 取T L BC a c h e 和 寫 緩 沖訪 問 控 制 器 件A R M物 理 地 址（ P A ）訪 問 域 位終 止C \ B 位當(dāng) MMU被禁止的時(shí)候存儲(chǔ)器按如下處理： ? 根據(jù)具體的情況決定是否允許 Cache和寫緩沖 ? 沒有存儲(chǔ)區(qū)訪問的權(quán)限， MMU也不會(huì)產(chǎn)生異常信號(hào) ? 物理地址的虛擬地址相同，即平板（ flat address mapping）地址映射模式 ARM MMU的操作 63 R1 控制寄存器 （類型： ARMv3：只寫， ARMv4：讀寫） M (位 [0])：允許 MMU A (位 [1])：允許定位故障檢測(cè) C (位 [2])：允許數(shù)據(jù) Cache或者統(tǒng)一 Cache W (位 [3])：允許寫緩沖 P (位 [4])：從 2632位異常處理（異常程序地址位數(shù)） D (位 [5])：從 2632位地址區(qū)域（ 26位地址異常檢查使能） L (位 [6])：至上一次中止區(qū)域（終止模型選擇） B (位 [7])：從小端到大端 S (位 [8])：修改 MMU系統(tǒng) Z F R S891 01 1U N P / S B Z PP R V I1 21 31 4W C A M0123B L D P45671 53 1ARM MMU的操作 RR 64 R (位 [9])： ROM保護(hù)狀態(tài) F (位 [10])：控制外協(xié)處理器通信速度 Z (位 [11])：允許分支預(yù)測(cè) I (位 [12])：允許指令 Cache V (位 [13])：向量地址 (從 0x00000000 0x0000001C到 0xFFFF0000 0xFFFF001C) RR (位 [14])：控制 Cache置換算法（淘汰算法類型選擇） L4 (位 [15])：對(duì)于 ARMv5以后版本，控制向后兼容（ Thumb2） 位 [31:16]：保留 注意 ：對(duì)于 MMU，其實(shí)只和 CP15的寄存器的 0、 9位有關(guān) ARM MMU的操作 65 R2 地址變換表基址寄存器 （類型： ARMv3：只寫， ARMv4：讀寫） 位 [31:14]：變換表基地址，定位界限為 16KB U N P / S B Z P1 43 1變 換 表 基 地 址0ARM MMU的操作 66 R3 域訪問控制寄存器： （類型： ARMv3：只寫， ARMv4：讀寫） D 1 1 D 1 0 D 9 D 8891 01 1D 1 4 D 1 3 D 1 21 21 31 4D 3 D 2 D 1 D 00123D 7 D 6 D 5 D 44567D 1 52 32 42 52 62 72 82 9 1 51 61 71 81 92 02 12 23 03 1數(shù)據(jù)的含義如下： 00 不允許訪問，任何訪問將產(chǎn)生域錯(cuò)誤 01 客戶（ Client）使用域，根據(jù)段和頁描述符的訪問權(quán)限檢驗(yàn) 10 保留 11 管理（ Manager）使用域，不檢查訪問許可位，任何都不會(huì)產(chǎn)生域錯(cuò)誤 ARM MMU的操作 67 R5 故障狀態(tài)寄存器： （類型： ARMv3：只讀， ARMv4：讀寫） 891 0域 狀 態(tài)03U N P / S B Z PD473 10Bit[8]： 0 Bits[7:4]：當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，確定 16個(gè)域中 (D15–D0) 哪個(gè)被訪問。此表稱作 TLB(轉(zhuǎn)換旁置緩沖區(qū) )。除 R0R7外， PUSH指令還可以存儲(chǔ)連接寄存器 R14，并且 POP指令可以加載程序指令 PC。 ? 除 CMP指令 外對(duì) R8~R15操作 均不改變 標(biāo)志位。 在大多數(shù)情況下，操作的結(jié)果須放入其中一個(gè)操作數(shù)寄存器中，而不是第三個(gè)寄存器中。 所有的 Thumb 指令都有對(duì)應(yīng)的 ARM 指令 ， 而且Thumb 的編程模型也對(duì)應(yīng)于 ARM 的編程模型 ， 按照規(guī)則編程時(shí)可實(shí)現(xiàn)相互調(diào)用 。聲明代碼區(qū) SWI_WriteC EQU 0 ；輸出 r0中的字符 SWI_Exit EQU 11 ；程序結(jié)束 ENTRY ；代碼入口 START ADR r1,TEXT ； r1“ Hello World” LOOP LDRB r0,[r1],1