3.MMU的配置和使用

3.MMU的配置和使用

前面的基础知识中使用了物理地址来点亮LED灯的，现在，学习了MMU的有关知识，下面就是利用MMU的知识，用虚拟地址来点亮LED灯。而且前面还关闭了MMU所以接下来要使用MMU就得打开MMU。

在前面的学习知道，从虚拟地址映射成物理地址有三种方式的：

1. 段的方式
2. 粗页的方式
3. 细页的方式

接下来就是使用段的映射方式来实现虚拟地址到物理地址的转化。

段的方式的实现步骤：

    1、建立一张Translation table：

可以看到段的方式的表的信息。

    2、建立了这张表之后，还要把这张表的基地址TTB（Translation Table Base）写到CP15的c2寄存器里，这样MMU才能找得到这张表。

    3、就是打开MMU。

过程是通过虚拟地址访问物理地址来实现点亮LED灯，而不是像前面一样用物理地址点亮。

代码操作流程：

手册资料：

上面C和B的功能略图：

接下来是看AP位和Domain位：

可以看到ARM结构中把存储空间分为了16个域，每一个域都有它的访问权限。我们可以指定要访问的区域是放在哪个域里面。

这里选用的是域0，Domain是在位置5，所以(0<<5)即可。

 

AP的访问：

上面可以看到，当设置AP为11的时候，无论S位和R位如何设置，都是可读可写的。现在就设置AP为11即可。0b11=0x3，所以实现代码(3<<10)即可。

最后建立页表的代码：

2.把建立好的表的基地址写入到CP15的c2寄存器（写入TTB）里：

 

根据芯片手册的资料，在C程序里嵌入汇编实现写入TTB的操作：

这样就把段的基地址写入到CP15的c2寄存器里，完成了设置TTB的工作。

3.接着是使能MMU：

芯片资料ARM Architecture Reference Manual.pdf里：

底板手册资料：

可以看到要使能MMU需要将CP15的c1寄存器的最后一位置为1即可。

实现：

注意：到这里其实我们还没设置好，这是因为我们在前面的学习知道：段是有访问权限的，它的访问权限是由AP这两位决定的。然后由于段是属于某一个域的，而每一个域的访问权限是由CP15的c3寄存器决定的。

上面可以看到如果我们把CP15的c3寄存器的值设置为11的时候，访问就不需要权限，所以就设置c3为全1即可.

到这里其实还没完成，因为前面我们只是完成了GPIO到物理内存的映射，没有内存虚拟地址到物理地址的映射。接下来就是实现虚拟地址到物理地址的映射。还有在C程序里使用的都是虚拟地址，而不是物理地址。

我们接下来是以虚拟地址和物理地址一致的值进行映射操作：

实现代码：

接下来main.c代码实现：

编译make后烧写到开发板：