MMU段式映射（VA -> PA）过程分析

MMU：内存管理单元。

CPU寻址的方式：

未使用MMU：CPU发出地址(PA) 直接内存寻址(SDRAM or DDRx)。

使用MMU  ：CPU发出地址(VA) MMU接收CPU发来的地址 经过某种转换

变成实际的物理地址去寻址。

那么是MMU是如何实现VA到PA的转化的呢？

     

建立VA与PA的对应关系：

MMU有段描述符（1M）(还有页描述符大页(64KB)小页(4KB)和极小页(1KB))

我们这里说段页表的建立。

比如32位CPU，4G的寻址空间可分为4096个段（4G/1MB）

所以可以建立4096个对应的关系而实际的内存肯定没到4G（VA-PA 可多对一）

所以首先要在内存中指定存放该对应表的实际位置（可通过CP15协处理器指定）

映射表的大概示意图如下

VA(0-4095)                PA（高12位）

 0              ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符       

 1              ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符     

 2              ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符    

      ···

      ···

 4094       ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符      

 4095       ----        有效PA高12bit + AP + DOMAIN + cacheable + bufferable + 描述符        

AP：AP权限为所有用户可读写 在多进程时使用 用来保护进程

DOMAIN：配合AP使用 权限管理

cacheable ：C位 使能MMU缓存

bufferable ：B位 使能MMU缓冲区

描述符：MMU使用段描述符(还有页描述符大页(64KB)小页(4KB)和极小页(1KB))

以下是建立1MB映射的C语言描述：

phyaddr = 0x30000000;

viraddr   = 0xa0000000; 

*(mmu_ttb_base + (viraddr >> 20)) = ((phyaddr & 0xfff00000) | 低20位的属性描述);

   

 

VA到PA转化过程：

CPU发出VA：比如0xa0000123,转化过程如下图：