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2018年10月14日 | Tiny4412的MMU解析
2018-10-14 来源：eefocus
1、Tiny4412的MMU和S3C6410都是一样的，以前的程序都可以运行，因为MMU有两个特点：
①MMU实在cp15协处理器里面操作的，协处理器由ARM公司统一设计，不会轻易变化，这部分代码和Samsung没有关系；
②MMU的功能就是把虚拟地址映射物理地址上去。
2、为什么裸机要讲MMU?
因为中断，ARM地址的布局。现在三星处理器地址的布局和以前不一样，以前S3C6410的0地址是可以选的，比如nand flash启动的时候0地址对应片内内存；nor flash启动的时候0地址对应nor flash的0地址。也就是0地址我们可以选择是ROM或者RAM，根据前面JZ2440和OK6410的中断实验可以看出我们把中断向量表放在0地址开始的地方，一旦发生异常就会自动跳到相应的中断入口地址处执行。我们想构建自己的异常向量表的时候可以切换为nand flash启动，nand flash启动的话RAM就是映射在0地址这个地方，RAM映射在0地址我们想构建自己的中断异常向量表的时候就把异常向量表放到RAM这，也就是重启开机的第一句代码都可以由我们自己写。
可是4412处理器不一样了，4412的0地址只能是ROM不能选择成RAM，0地址直接就是一个ROM，整个ARM一开机必须先执行它ROM里面的代码，它的ROM里的代码再去选择执行EMMC启动、USB启动、SD卡启动，这个时候异常向量表由ARM来决定，异常向量表依然在0地址，那这个时候构建自己的异常向量表还能不能下载到ROM里面呢？很显然ROM是不能更改的不能下载到ROM里面去，这就是要讲MMU的原因。
3、可以把异常向量表地址选成高地址0xFFFF0000,程序运行起来以后就往这跳，但是机器上并没有这个地址，就通过MMU来映射。
板子上的内存布局：0x40000000 - 0x80000000 共1G
uboot的链接地址(在uboot源码中修改过)：0x43e00000
我们测试程序的时候就是用0x73000000的地方，不会把u-boot破坏掉。
4、tlb缓存的是虚拟地址和物理地址之间的对应关系；
5、icache、dcache也是缓存，但缓存的不是虚拟地址和物理地址之间的对应关系，ARM以前的版本缓存的是虚拟地址和数据的对应关系，在后面的物理cache上面缓存的是物理地址和内容的关系;
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转载：http://blog.chinaunix.net/uid-28454895-id-3583559.html
MMU（Memory Management Unit，内存管理单元）在现代处理器中扮演着非常重要的角色。操作系统通过使用处理器的MMU功能，能实现以下功能：
1）虚拟内存。有了虚拟内存，可以在处理器上运行比实际物理内存大的应用程序。为了使用虚拟内存，操作系统通常要设置一个交换分区（通常是硬盘），通过将不活跃的内存中的数据放入交换分区，操作系统可以腾出其空间来为其它的程序服务。虚拟内存是通过虚拟地址来实现的。
2）内存保护。根据需要对特定的内存区块的访问进行保护，通过这一功能，我们可以将特定的内存块设置成只读、只写或是可同时读写。
MMU给我感觉是个很复杂的东西，网上看了一些资料，勉强知道了一些表面的东西。它有两个作用：
1、把虚拟地址映射到物理地址；
2、对内存访问提供控制机制。
我主要记录下我对映射表变换的理解。
在ARM中，MMU另外提供了一张映射表（MVA），用于程序虚拟地址（VA）到物理地址（PA）的映射。MVA称为变换后的VA。在程序运行时，CPU只看到VA，而MMU和cache们只看到PA和MVA。应该说，在进程运行切换过程中，映射关系是动态变化的，因为不同进程和内存之间需要不同的映射关系，就需要不断的重做映射表，这个代价是很大的。所以，有必要让映射表中需要更新的内容很少，以减少性能开支，这就出现了“变换后的”VA，即MVA，如果VA<32M，需要使用进程标识号PID(通过读CP15的C13获得)来转换为MVA。
VA与MVA的转换方法如下(这是硬件自动完成的)：
if(VA < 32M)
MVA = VA | (PID<<25); //VA<32M，即PID*0x02000000作为该进程起始地址
else
MVA = VA; //VA>=32M
如：假设两个进程1、2运行时的VA都是0-32M，则他们的MVA分别是0x02000000-0x03ffffff、0x04000000-0x05ffffff，这样进程切换就省事多了，不必进行重建页表等工作。
但是，这同时带来了中断跳转的问题。当发生异常时，需要跳到0x0位置的异常向量表，这个0x0应该是VA，且小于32M，如果开启了MMU，就会被转换为MVA，而不同的PID产生不同的MVA，这就导致异常向量表的地址不统一了。所以，Linux采取了将0x0位置的向量表映射到高地址0xffff0000处，就没有上述的问题了，看了半天原来是这么回事。。。
接下来，就是MVA如何映射PA的工作。s3c2410的datasheet中说到4中映射方案，其中最方便的是段（section）操作，具体见《s3c2410 MMU》的后半文。
上一篇:Tiny4412异常处理
史海拾趣
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