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   MMU(Memory Management Unit),內(nèi)存管理單元，主要職責(zé)：將虛擬地址映射為物理地址，提供硬件機制的內(nèi)存訪問權(quán)限檢查。

2.基本概念

  虛擬地址（Virtual Address,VA),修改后的虛擬地址（Modified VA),物理地址(Phisical Address)

 VA是CPU使用的地址，MVA是MMU、Caches使用的，他們的映射關(guān)系：

  

(1)cpu看到的是VA

(2)caches和MMU使用的是MVA，

(3)實際物理設(shè)設(shè)備使用的是PA。

3.地址轉(zhuǎn)換中的基本概念

地址的轉(zhuǎn)換就像是數(shù)學(xué)中映射，利用函數(shù)公式，多對1，就是多個虛擬地址對應(yīng)同一個物理地址。

這里地址轉(zhuǎn)換用的是頁表的方式。

（1）頁表

   頁表是由一個個表項（Entry，又稱作描述符）組成的物理表，每個頁表項或是一個物理頁(一塊物理內(nèi)存，大小為1k，4k不等）的起始地址，或是一個二級頁表的地址（當(dāng)是一個二級頁表的地址時，又可以稱該頁表為頁描述符）。所有的頁表都用物理地址訪問。

 (2)表項（描述符）的分類

  依據(jù)描述符保存的內(nèi)容，可以分為兩類。

  一類保存的是直接的物理頁或段的起始地址，如段描述符、大頁、小頁、極小頁描述符。

  另一類保存的是二級頁表的物理地址，如粗頁表描述符，細(xì)頁表描述符。

4.地址轉(zhuǎn)換的過程

 （1）CPU發(fā)出一個VA，是怎么轉(zhuǎn)換為MVA的

   這在上圖可以看到，是通過一個硬件電路轉(zhuǎn)換的。

 在ARM9里面，如果VA<32M，利用進(jìn)程標(biāo)識號PID轉(zhuǎn)換得到MVA

過程如下：

if(VA < 32M)

     MVA = VA | ( PID<<25 )

else

     MVA = VA

只是上面的過程是由硬件實現(xiàn)的。

  這樣為VA進(jìn)行了一級映射，為什么呢？在linux系統(tǒng)里，每個進(jìn)程的地址空間0-4G，0-3G是進(jìn)程獨有的，稱為用戶空間，3G-4G是系統(tǒng)的，稱為內(nèi)核空間，所有進(jìn)程共享。如果兩個進(jìn)程所用的VA有重疊，在切換進(jìn)程時，為了把重疊的VA映射到不同的PA上，需要重建頁表、使無效caches和TLBS。使用了MVA，使進(jìn)程在VA相同的情況下，使用不同的MVA，進(jìn)而PA也不同。這就是在VA與PA之間加上一次到MVA的映射的意義。

（2）MVA到PA的轉(zhuǎn)換

上面說了，虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換有兩種方式：公式映射+頁表轉(zhuǎn)換。

概念上面也介紹過了。

這里就進(jìn)行實際的轉(zhuǎn)換說明。

有一個寄存器，TTB寄存器，頁表基地址寄存器，負(fù)責(zé)保存一級頁表的基地址，當(dāng)然是物理地址。

 

TTB寄存器是集成在CP15協(xié)處理器中的，

TTB的格式：

因此，一級頁表的地址是16k對齊的，因為[14:0]要求為0.

 

一級頁表的描述符格式：

 

 

一級頁表的表項，可以是個段描述符，粗頁表描述符或細(xì)頁表描述符。

共同點是，每個描述符都代表1MB的物理地址空間。

不同點：段描述符直接指向一個1MB地址空間，可以直接訪問；而頁表描述符，顧名思義，就是指向一個二級頁表，還需要另一次映射。

 

二級頁表的描述符格式：

 

二級頁表有兩種：粗頁表（Coarse Page Table )+細(xì)頁表( Fine Page Table)

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