[国嵌攻略][047][MMU功能解析]

MMU功能解析

1.Memory Management Unit（存储器管理单元）

2.两个进程读取同一个地址能读到不同的值。因为进程访问的是虚拟地址，通过MMU转换成不同的物理地址。不同的进程通过MMU有不同的映射规则

3.如果MMU没有工作，那么在程序中使用的是物理地址。为避免程序物理地址冲突，在系统中会使用虚拟地址

4.MMU最重要的作用就是把虚拟地址转换成物理地址，其次就是控制访问权限

MMU地址转换

1.在ARM核手册的内存管理部分有相关描述

2.MMU把32位的虚拟地址转换成物理地址，分为两级转换。第一级转换通过translation table完成，第二级转换分为段页、粗页和细页

3.translation table存放在内存中，由工程师建立，并把TTB（转换表基地址）写到CP15的C2寄存器中，告诉MMU转换表的基地址

4.段页转换：

4.1.MMU根据虚拟地址的31~20位作为一级页表（转换表）的索引找到表项。当表项最后两位为10时，表示二级转换为段页转换。在该表项的31~20位保存了段页的物理基地址

4.2.段页的大小为1MB，段内偏移由虚拟地址19~0位来提供

4.3.段页转换的物理地址等于段页的物理基地址加上段内偏移

5.细页转换

5.1.MMU根据虚拟地址的31~20位作为一级页表（转换表）的索引找到表项。当表项最后两位为11时，表示二级转换为细页转换。在该表项的31~20保存了细页页表的基地址

5.2.通过细页页表的基地址找到二级页表。通过虚拟地址的19-12位找到二级页表的表项。通过该表项找到物理页基地址

5.3.物理页也叫做页帧，是指把物理内存按照1K/4K/64K大小进行划分。物理页的偏移由虚拟地址的11-0位来提供

5.4.细页转换的物理地址等于物理页基地址加上页内偏移

6.MMU工作依赖于一级页表和二级页表。段页转换有一级页表（转换表）；细页转换有一级页表（转换页）和二级页表（细页页表）。这些页表由工程师来建立