欢迎转载，转载时请保留作者信息，谢谢。

arm mmu硬件原理

由上图，arm分四种模式，section，大小页+ 极小页，  section模式简单，也能说明mmu本质，其它模式只是用了多级数组索引而已，本质是一样的，详细可以阅读arm920t的技术文档，此处仅说section模式。

虚拟地址到物理地址转换是由arm硬件自动管理的，上面这图的Translation table是存在内存中的，是一个数组，数组的首地址即TTB(Translation table base), 其值被赋值给协处理器CP15的Register 2, translation table base (TTB) register, 该数组是被Indexed by modified virtual address bits [31:20]，共12位索引，数组元素个数有2 ^ 12 = 4096个，每个MVA高12位可以索引1M的section。

该数组元素的内容是：

因此程序要做的工作主要为在内存中申请该数组(全局，栈，堆都行)，然后将该数组赋值，再将该数组首地址给CP15的TTB寄存器，内存管理从宏观来说就是这么简单。

转换成程序语言就是：

static __global unsigned long  mmu_translation_table[4096] = {}; // 2^12

CP15.R2 = &mmu_translation_table[0]; //TTB

由此可见，mmu_translation_table会额外占用4096 * 4(sizeof(unsigned long)) = 16KB的空间。

那mmu_translation_table[0]，mmu_translation_table[1]...等又该如何初始化和赋值呢？

上图的Section base本质上是物理地址，占31:20位。

可以定义成一个结构体, 假设为小端:

typedef  struct {

u32  pfn : 12; // Section base address, page frame number

u32  reserve0: 8;

u32  AP: 2; // access permissions

u32  reserve1: 1;

u32  domain: 4; // Specify one of the 16 possible domains (held in the domain accesscontrol register) that contain the primary access controls

u32  reserve2: 1;

u32  C: 1;

u32  B: 1; // These bits (C and B) indicatewhether the area of memory mapped by this section is treated as write-back cachable, write-through cachable, noncached buffered, or noncached nonbuffered

u32  des_type: 2; //section，大小页+ 极小页

} mmu_translation_table_element_t;

根据上述定义，可以重新定义mmu table。

static __global mmu_translation_table_element_t  mmu_translation_table[4096] = {0}; // 2^12

CP15.R2TTB = &mmu_translation_table[0]; (自然语言)

公式

综上所述，物理地址与虚拟地址的关系明确为：

mmu_translation_table[VA >> 20] = PA & ((~0) << 20) + 权限控制位(共20位)

可见，mmu_translation_table高12位由物理地址的高12位组成，低20位为该物理段的权限控制。

PA =  mmu_translation_table[VA >> 20] & ((~0) << 20) + VA & (1 << 20 - 1);

上述公式的解释为：虚拟地址的高12位作为下标去索引mmu_translation_table，索引到的内容只取高12位，得到了物理地址的高位地址，再与虚拟地址的低20位组合，则获得了真实的物理地址。

linux mmu

内核地址空间划分：

在src\arch\arm\kernel\vmlinux.lds中，定义 . = 0xC0000000 + 0x00008000, 因此linux kernel 代码的虚拟地址从0xC0008000处开始。

而在u-boot加载内核代码时，有tftp 0x30008000 uImage，因此linux kernel的物理地址从0x30008000开始。

PA(0x30008000) ↔ VA(0xC0008000)

24小时学通Linux内核之内存管理方式

昨天分析的进程的代码让自己还在头昏目眩,脑子中这几天都是关于Linux内核的,对于自己出现的一些问题我会继续改正,希望和大家好好分享,共同进步.今天将会讲诉Linux如何追踪和管理用户空间进程的可用内 ...

Linux内核笔记--内存管理之用户态进程内存分配

内核版本:linux-2.6.11 Linux在加载一个可执行程序的时候做了种种复杂的工作,内存分配是其中非常重要的一环,作为一个linux程序员必然会想要知道这个过程到底是怎么样的,内核源码会告诉你 ...

Linux内核之内存管理

Linux内核之内存管理 Linux利用的是分段+分页单元把逻辑地址转换为物理地址; RAM的某些部分永久地分配给内核, 并用来存放内核代码以及静态内核数据结构; RAM的其余部分称动态内存(dyna ...

Linux内核之内存管理完全剖析

linux虚拟内存管理功能 ? 大地址空间:? 进程保护:? 内存映射:? 公平的物理内存分配:? 共享虚拟内存.实现结构剖析   (1)内存映射模块(mmap):负责把磁盘文件的逻辑地址映射到虚拟地 ...

Linux kernel学习-内存管理【转】

转自:https://zohead.com/archives/linux-kernel-learning-memory-management/ 本文同步自(如浏览不正常请点击跳转):https://z ...

Linux kernel学习-内存管理

转自:https://zohead.com/archives/linux-kernel-learning-memory-management/ 本文同步自(如浏览不正常请点击跳转):https://z ...

Linux内核之 内存管理

前面几篇介绍了进程的一些知识,从这篇开始介绍内存.文件.IO等知识,发现更不好写哈哈.但还是有必要记录下自己的所学所思.供后续翻阅,同时写作也是一个巩固的过程. 这些知识以前有文档涉及过,但是角度不同 ...

Linux内核笔记——内存管理之slab分配器

内核版本:linux-2.6.11 内存区和内存对象 伙伴系统是linux用于满足对不同大小块内存分配和释放请求的解决方案,它为slab分配器提供页框分配请求的实现. 如果我们需要请求具有连续物理地址 ...

linux内核--内核内存管理

如题目所示,为什么要称作“内核内存管理”,因为内核所需要的内存和用户态所需要的内存,这两者在管理上是不一样的. 这篇文章描述内核的内存管理,用户态的内存管理在以后的文章中讲述. 首先简单的说明一下下面 ...

随机推荐

ABP中使用Redis Cache&lpar;1&rpar;

本文将讲解如何在ABP中使用Redis Cache以及使用过程中遇到的各种问题.下面就直接讲解使用步骤,Redis环境的搭建请直接网上搜索. 使用步骤: 一.ABP环境搭建 到http://www.a ...

Linux下使用NMON监控、分析系统性能

一.下载nmon. 根据CPU的类型选择下载相应的版本:http://nmon.sourceforge.net/pmwiki.php?n=Site.Downloadwget http://source ...

iframe session过期跳转到登陆页面

在login.jsp中添加js: if(window !=top){ top.location.href=location.href; }

+ 转载自:Zend Framework 2参考Zend\Authentication(数据库表认证) 介绍 Zend\Authentication\Adapter\DbTable提供对存储在数据库表 ...

Eclipse的设置小细节提高开发效率

1. 自动联想功能增强 preference->java->Editor->Content Assist中, Auto activation triggers for java中默认 ...

HTML高级选项卡(1)————表标签

利用上述表格属性,能够简单的创建一个表格.并随意的分割行和列.

表格的应用...

《深入理解java虚拟机-高效并发》读书笔记

Java内存模型与线程 概述 多任务处理在现代计算机操作系统中几乎已是一项必备的功能,多任务运行是压榨手段,就如windows一样,我们使劲的压榨它运行多个任务,俱要high又要耍.并发则是另外一种更 ...

char 类型的操作函数

1.内存充填 void *memset(void *s,int ch,size_t n); 是由C Run-time Library提供的提供的函数,作用是在一段内存块中填充某个给定的值,它是对较大的 ...