哪个网站做团购要求低点,企业网站建设策划书方案范文,wordpress 一键生成app,php mysql网站开发项目在ARM系统中#xff0c;存储器管理单元MMU主要完成以下工作#xff1a; ● 虚拟存储空间到物理存储空间的映射。在ARM中采用了页式虚拟存储管理。它把虚拟地址空间分成一个个固定大小的块#xff0c;每一块称为一页#xff0c;把物理内存的地址空间也分成同样大小的页。页…在ARM系统中存储器管理单元MMU主要完成以下工作 ● 虚拟存储空间到物理存储空间的映射。在ARM中采用了页式虚拟存储管理。它把虚拟地址空间分成一个个固定大小的块每一块称为一页把物理内存的地址空间也分成同样大小的页。页的大小可以分为粗粒度和细粒度两种。MMU就要实现从虚拟地址到物理地址的转换。
● 存储器访问权限的控制。
● 设置虚拟存储空间的缓冲的特性。
页表Translate Table是实现上述这些功能的重要手段它是一个位于内存中的表。表的每一行对应于虚拟存储空间的一个页该行包含了该虚拟内存页称为虚页对应的物理内存页称为实页的地址、该页的访问权限和该页的缓冲特性等。这里将页表中这样的一行称为一个地址变换条目Entry。
页表存放在内存中系统通常用一个寄存器来保存页表的基地址。在ARM中系统控制协处理器CP15的寄存器C2用来保存页表的基地址。
从虚拟地址到物理地址的变换过程其实就是查询页表的过程由于页表存放在内存中这个查询过程通常代价很大。而程序在执行过程中具有局部性因此对页表中各存储器的访问并不是完全随机的。也就是说在一段时间内对页表的访问只是局限在少数几个单元中。根据这一特点采用一个容量更小通常为816个字、访问速度和CPU中通用寄存器相当的存储器件来存放当前访问需要的地址变换条目。这个小容量的页表称为快表。快表在英文资料中被称为TLBTranslation Lookaside Buffer。
当CPU需要访问内存时先在TLB中查找需要的地址变换条目。如果该条目不存在CPU从位于内存中的页表中查询并把相应的结果添加到TLB中。这样当CPU下一次又需要该地址变换条目时就可以从TLB中直接得到了从而使地址变换的速度大大加快。
当内存中的页表内容改变或者通过修改系统控制协处理器CP15的寄存器C2使用新的页表时TLB中的内容需要全部清除。MMU提供了相关的硬件支持这种操作。系统控制协处理器CP15的寄存器C8用来控制清除TLB内容的相关操作。
MMU可以将某些地址变换条目锁定Locked Down在TLB中从而使得进行与该地址变换条目相关的地址变换速度保持很快。在MMU中寄存器C10用于控制TBL内容的锁定。
MMU可以将整个存储空间分为最多16个域Domain。每个域对应一定的内存区域该区域具有相同的访问控制属性。MMU中寄存器C3用于控制与域相关的属性的配置。
当存储访问失效时MMU提供了相应的机制用于处理这种情况。在MMU中寄存器C5和寄存器C6用于支持这些机制。
使能MMU时存储访问过程
当ARM处理器请求存储访问时首先在TLB中查找虚拟地址。如果系统中数据TLB和指令TLB是分开的在取指令时从指令TLB查找相应的虚拟地址对于其他的内存访问操作从数据TLB中查找相应的虚拟地址。
如果该虚拟地址对应的地址变换条目不在TLB中CPU从位于内存中的页表中查询对应于该虚拟地址的地址变换条目并把相应的结果添加到TLB中。如果TLB已经满了还需要根据一定的淘汰算法进行替换。这样当CPU下一次又需要该地址变换条目时可以从TLB中直接得到从而使地址变换的速度大大增加。
当得到了需要的地址变换条目后将进行以下的操作。
1得到该虚拟地址对应的物理地址。
2根据条目中的CCacheable控制位和BBufferable控制位决定是否缓存该内存访问的结果。
3根据存取权限控制位和域访问控制位确定该内存访问是否被允许。如果该内存访问不被允许CP15向ARM处理器报告存储访问中止。
4对于不允许缓存Uncached的存储访问使用步骤1中得到的物理地址访问内存。对于允许缓存Cached的存储访问如果Cache命中则忽略物理地址如果Cache没有命中则使用步骤1中得到的物理地址访问内存并把该块数据读取到Cache中。 允许缓存Cached的MMU存储访问示意图:
