ARM的MMU功能分析-电子工程世界

概述：

MMU：内存管理单元

MMU功能：

1. 将虚拟地址转化为物理地址

2. 地址访问权限的管理

地址转化类型

ARM系统支持3种类型的地址转化：

①段式转化（一个段大小为1MB）

②粗粒度页面转化（粗页转化）

③细粒度页面转化（细页转化）(一页一般为4K,16K,64K)

TTB寄存器

MMU要自动进行虚拟地址到物理地址的转化，首先要找到一级页表，而一级页表的基地址（TTB：translation table base）则是保存在CP15的C2寄存器中。因此，当程序员创建好相应的页表后，需要将页表的基地址写入到该寄存器中（MMU只进行虚拟地址到物理地址的转换，而页表的创建以及将TTB写入CP15C2寄存器中这两件事由程序员自己完成）。

段式转化分析

个人对段式转化的分析总结：将虚拟地址的高12位作为索引在一级页表中找到相对应的表项，且这个表项的后2位为‘10’MMU才会把这次转化认为是段式转化。这个表项的高12位保存了段的物理基地址，后20位为相对于段基地址的偏移

即：段基地址 + 段偏移量 = 物理地址

细页转化分析

如上面画的草图（此草图针对大小为4K的物理页分析，由虚拟地址后12位决定）：虚拟地址的20~31位决定了一级页表的偏移，而这个一级页表表项后二位应为‘11’，并且保存有对应二级页表的基地址；虚拟地址的10~19位决定了二级页表的偏移，并且这个二级页表表项存放有对应物理地址的页基地址；虚拟地址的0~11为决定了物理地址的偏移，即：物理地址 = 物理基地址 + 偏移量

关键字：ARM 内存管理单元引用地址：ARM的MMU功能分析

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