MMU二级页表】的更多相关文章

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1. 概述 1.1 基本概念 MMU全称"Memory Management Unit",顾名思义就是"内存管理单元". 1.2 运作机制 建立页表描述符号表,将物理地址映射成虚拟地址,以虚拟地址为媒介来操作和管理实际的物理内存. 页表描述符号表,是由用户根据所使用的主芯片的页表描述格式,去创建.修改和管理的,而内存则依据页表描述符号表进行映射.权限控制等.页表描述符号表在创建或修改后,需要将它写入协处理器CP15才能生效,而协处理CP15正是内存管理的实际执行者.…
7.1 内存管理单元MMU介绍 7.1.1 S3C2410/S3C2440 MMU特性 负责虚拟地址到物理地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限检查 特性: 与ARM V4兼容的映射长度.域.访问权限检查机制 4种映射长度:段(1MB).大页(64kb).小页(4kb).极小页(1kb) 对每段都可以设置访问权限 大页.小页的每个子页(被映射页的1/4)都可以单独设置访问权限 硬件实现的16个域 指令TLB(含64个条目).数据TLB(含64个条目) 硬件访问页表(地址映射.权限检查由硬件自动…
MMU 一.MMU学习 MMU其实就是一个页表.将虚拟地址通过查表的方式,对应到物理地址去他由一个或一组芯片组成,一般存在与协处理器中. 1.将虚拟地址转化为物理地址 2.访问权限管理 1.1得出mmu功能 这个图就说明了MMU的作用: 有三个任务在运行,运行的地址都是0x400000,如果不进行处理,肯定是不行的.所以加入了MMU,MMU其实就是一个页表.将虚拟地址通过查表的方式,对应到物理地址去.虽然三个任务的运行地址都是0x400000,但是这个地址是虚拟地址,在页表中,将每个任务的虚拟地…
内存管理单元(MMU)和协处理器CP15介绍内存管理单元(MMU)介绍嵌入式系统中,存储系统差别很大,可包含多种类型的存储器件,如FLASH,SRAM,SDRAM,ROM等,这些不同类型的存储器件速度和宽度等各不相同:在访问存储单元时,可能采取平板式的地址映射机制对其操作,或需要使用虚拟地址对其进行读写:系统中,需引入存储保护机制,增强系统的安全性.为适应如此复杂的存储体系要求,ARM处理器中引入了存储管理单元来管理存储系统.一内存管理单元(MMU)概述在ARM存储系统中,使用MMU实现虚拟地址…
转自:http://blog.chinaunix.net/uid-23193900-id-3187782.html 1.MMU简介    MMU(Memory Management Unit),内存管理单元,主要职责:将虚拟地址映射为物理地址,提供硬件机制的内存访问权限检查.   2.基本概念   虚拟地址(Virtual Address,VA),修改后的虚拟地址(Modified VA),物理地址(Phisical Address)  VA是CPU使用的地址,MVA是MMU.Caches使用的…
这个分页,主要是在mit6.828的lab2的背景下来说的. Mit6.828 Lab2:http://pdos.csail.mit.edu/6.828/2014/labs/lab2/ lab2主要讲虚拟内存->物理内存的变换,通过一定的函数来实现软件MMU的部分. 整个地址转化的过程如下图所示: 首先,明确一点,在程序里面的所有地址,都是虚拟地址,程序里面是不会出现物理地址的,就算是物理地址,CPU也会把它当做虚拟地址,通过MMU转化为物理地址. 通过上面的图,可以知道,在系统中,CPU得到一…
本篇基本是韦东山书上的 一.内存管理单元MMU介绍 内存管理单元简称MMU,它负责虚拟地址到物理地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限检查.MMU使得每个用户进程拥有自己独立的地址空间,并通过内存访问权限的检查保护每个进程所用的内存不被其他进程破坏. 重点就在于地址映射:页表的结构与建立.映射的过程. 1.S3C2440 MMU地址变换过程  1)地址的分类一个程序在运行之前,没有必要全部装入内存,仅需要将那些要运行的部分先装入内存,其余部分在用到时从磁盘载入,当内存不足时,再将暂时不用的部分…
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…
专题:Linux内存管理专题 关键词:swapper_pd_dir.ARM PGD/PTE.Linux PGD/PTE.pgd_offset_k. Linux下的页表映射分为两种,一是Linux自身的页表映射,另一种是ARM32 MMU硬件的映射. 1. ARM32页表映射 由于ARM32和Linux内核维护的页表项有所不同,所以维护了两套PTE. PGD存放在swapper_pd_dir中,一个PGD目录项其实包含了两份ARM32 PGD. 所以再分配PTE的时候,共分配了1024个PTE,5…
arm-linux学习-(MMU内存管理单元) 什么是MMU MMU(Memory Management Unit)主要用来管理虚拟存储器.物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权.多任务多进程操作系统.(来自百度百科,对其几个点不熟悉,因此可以只考虑加粗部分) 发展历史 注意:学习一个知识点,很重要的一步是了解其为什么而存在?它的存在是为了解决什么问题?然后,在学习的过程中带着这些问题去理解.去思考. 在许多年以前,还是使用DOS或一些古老的操作系…
3.1 MMU介绍 3.1.1 MMU 特性 内存管理单元(Memory Management Unit)简称MMU,它负责虚拟地址到物理地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限检查.现在的多用户多进程操作系统通过 MMU 使得各个用户进程都拥有自己独立的地址空间. 地址映射功能使得各进程拥有“看起来”一样的地址空间,内存访问权限的检查可以保护每个进程所用的内存不会被其他进程破坏. S3C2440/2410 有如下特性: 与 ARM V4 兼容的映射长度.域.访问权限检查机制 4种映射长度:段(…
本章目标:     了解虚拟地址和物理地址的关系:     掌握如何通过设置MMU来控制虚拟地址到物理地址的转化:     了解MMU的内存访问权限机制:     了解TLB.Cache.Write buffer的原理,使用时的注意事项:     通过实例深刻掌握上述要点: 7.1 内存管理单元MMU介绍 7.1.1 S3C2410/S3C2440 MMU特性 内存管理单元(Memory Management Unit),简称MMU,它负责虚拟地址到物理 地址的映射,并提供硬件机制的内存访问权限…
转自:http://blog.csdn.net/xiaojsj111/article/details/11065717 ARM MMU页表框架 先上一张arm mmu的页表结构的通用框图(以下的论述都由该图来逐渐展开): 以上是arm的页表框图的典型结构:即是二级页表结构: 其中第一级页表(L1)是由虚拟地址的高12bit(bits[31:20])组成,所以第一级页表有4096个item,每个item占4个字节,所以一级页表的大小为16KB,而在第一级页表中的每个entry的最低2bit可以用来…
ARM v7-A 系列CPU的MMU隐射分析 摘要:ARM v7-A系列的CPU加入了很多扩展,如多核处理器扩展.大物理地址扩展.TrustZone扩展.虚拟化扩展.若支持大的物理地址,则必须支持多核处理器:若支持虚拟化,则必须支持大的物理地址.多核处理器.TrustZone.加入这些扩展后,相应的MMU(虚拟地址到物理地址的隐射功能)结构也改变了许多.本文首先分析加入扩展后MMU的整体结构,然后详细介绍地址转换中用到短描述符格式(32位)和长描述符格式(64位),以及如何实现虚拟地址到物理地址…
内存管理分别页表机制和内存分配机制两块. 页表机制就是管理设备真实物理地址与虚拟地址的动态或静态的映射,基于cpu内部的mmu(内存管理单元)进行. CP15(协处理器)的C0(缓存)是一级页表,含4096个索引(每索引4字节,共16K). 每个索引项代表1MB地址空间,4096*1MB=4GB=32位CPU可寻址4GB空间. 4096个索引欺项,对应虚拟地址[31:20]. 每个索项引占4字节32位,其[1:0]含义为: 00无效,MMU向CPU发出缺页异常: 01粗页表,二级页表是64K或4…
参考:arm-linux内存页表创建 arm的第一级页表条目数为4096个,对于4K页第二级目录条目个数为256个,一级二级条目都是每个条目4字节. 在linux下二级分页如下:虚拟地址——> PGD转换——> PTE转换——>物理地址. arm-linux假装第一级目录只有2048个条目,但其实每个条目是2个ulong大小即8字节,所以最终设置MMU的还是4096个条目,只是每访问1个pgd条目将可以访问到2个pte条目,linux为了实现其内存管理功能又在后面加上2个对应的假pte表…
关于MMU,以下几篇文章写得通俗易懂: s3c6410_MMU地址映射过程详述 追求卓越之--arm MMU详解 基于S3C6410的ARM11学习(十五) MMU来了 这里总结MMU三大作用: 1.虚拟地址到物理地址的转换 2.Cache缓存控制 3.内存访问权限保护 Linux内核使用了三级页表PGD.PMD和PTE,对于许多体系结构而言,PMD这一级只有一个入口. CPU访问内存时的硬件操作顺序 CPU访问内存时的硬件操作顺序,各步骤在图中有对应的标号: 1 CPU内核(图中的ARM)发出…
1,基本概念 一个程序运行时没必要全部都同时装入内存,只需要把当前需要运行的部分装入内存即可,这样就使得一个大程序可以在较小的内存中运行,也使得内存中可以同时装入更多的程序并发执行,从用户角度看,该系统拥有的内存容量比实际的内存容量大的多,这样的存储器称为虚拟存储器.虚拟存储器从逻辑上对内存容量进行了扩充,用户看到的大容量是虚的. 在没有使用虚拟存储器的机器上,地址被直接送到内存总线上,使具有相同地址的物理存储器被读写:而在使用了虚拟存储器的情况下,虚拟地址不是被直接送到内存地址总线上,而是送到…
linux kernel集中了世界顶尖程序猿们的编程智慧,犹记操作系统课上老师讲操作系统的四大功能:进程调度 内存管理 设备驱动 网络.从事嵌入式软件开发工作,对设备驱动和网络接触的比較多. 而进程调度和内存管理接触少之有少.很多其它的是敬而远之. 我的理解.想在内核开发上有更深层次的技术进步.应该对内核的内存管理进程调度等深层技术有一定的理解.只是这2块内容是内核最核心的部分.实际内核开发工作中涉及较少,非常少有问题点来切入进去进行研究,网上也没有系统的资料进行解说,学习起来谈何easy. 本…
这一快理解的非常浅: MMU 虚拟存储器对内存进行了逻辑上的扩充.比如一个32位的CPU系统,逻辑上的寻址可以达到4GB,但是如果直接对物理地址进行寻址,就要受到主存大小的限制. 在这种条件下,虚拟地址应运而生,每个应用程序的访存空间都可以达到4GB,当然这里用的是虚拟地址.Cpu发出虚拟地址之后会被转化为MVA(变化后的虚拟地址),MMU接收到MVA,将MVA转化为物理地址. 现在,先来看看第一个阶段,VA(虚拟地址)转化为MVA: 上图就是VA转化为MVA的算法,va转化为MVA需使用进程标…
MMU内存管理单元 https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/9002309.html 之前对这一块一直不理解 最近学习了点 CPU time slice 以及 context switch 还有 zero copy 以及 Copy on write 技术之后 终于明白了一点 MMU 的相关作用.. 其实这些内容 应该是 大二计算机操作系统课程上面就应该学习到的.. 感觉这些年一直理解的不够深入. arm-linux学习-(MMU内存管理单元) 什么是MMU MM…
原文:Linux内存管理:ARM Memory Layout以及mmu配置 在内核进行page初始化以及mmu配置之前,首先需要知道整个memory map. 1. ARM Memory Layout PAGE_OFFSET  Start address of Kernel space  0xC000_0000 lowmem  Kernel direct-mapped RAM region (1:1 mapping)  Maximum 896M HIGH_MEMORY  End address…
MMU = memory management unit 1.把虚拟地址转化成物理地址,防止地址冲突 2.访问权限管理 MMU把一个虚拟地址的20位到31位作为取出来,建立 一张表,叫做translation table base,也叫做一级页表 索引,根据每个地址的最后两位进行分类,在进行段式 转换.粗叶地址转换和细叶地址转换. 段式转换是将最后两位是10的虚拟地址的高12位作为基 地址,剩余20位作为偏移地址 细叶地址转换是将最后两位是11的虚拟地址的高12位作为 一级页表,第10到第19位…
13.1 NOR FLASH 搬运 把程序从 nor flash 上搬运到 SDRAM 中 程序存储在 nor flash 上,运行时将程序搬运到 SDRAM 中运行 nor flash 启动:nor flash 的地址从 0x0000 0000 开始,CPU 可以直接在 nor flash 上运行程序 在 nor flash 上运行程序很慢 SDRAM:地址为 0x3000 0000,程序烧录在 nor flash 上,运行时,将 nor flash 上的代码搬运至 SDRAM 中运行 nor…
ARM架构中MMU的作用主要就是将CPU发出的虚拟地址转换成为物理地址,从实现内核和用户程序和用户程序之间的虚拟地址空间隔离.MMU的主要组成为两部分,其一是内部的TLBs缓存:还有就是转换表装换单元.CPU发出虚拟地址会被MMU拦截从而进行地址转换,地址装换过程优先查询MMU内部的Cacha是否有现成的转换条目.如果有则直接映射出物理地址,否则需要转换单元按配置的方式和装换表进行地址装换以得到物理地址,如果成功装换虚拟地址到物理地址则MMU还会新建这-条目.转换后的物理地址就可以被总线拿来访问…
在计算机早期的时候,计算机是无法将大于内存大小的应用装入内存的,因为计算机读写应用数据是直接通过总线来对内存进行直接操作的,对于写操作来说,计算机会直接将地址写入内存:对于读操作来说,计算机会直接读取内存的数据. 但是随着软件的不断膨胀和移动应用的到来,一切慢慢变了. 我们想要手机既能够运行微信,同时又能够运行 QQ 音乐,还希望能够聊微博.刷知乎以及看股票.如果我们的手机内存只有 1G,那么显然是无法满足这些应用的,因为微信的后台程序都占用 1G 多内存了.那么就会有人说,把内存容量提高不就行…
一.内存管理基本知识 1.S3C2440最多会用到两级页表:以段的方式进行转换时只用到一级页表,以页的方式进行转换时用到两级页表.页的大小有三种:大页(64KB),小页(4KB),极小页(1KB).条目也称为"描述符",有:段描述符,大页描述符,小页描述符,极小页描述符——他们保存大页,小页,极小页的起始物理地址:粗页表描述符,细页表描述符——他们保存二级页表的物理地址. 2.一级页表描述符的最低两位,可分为以下四种情况: (1).0b00:无效. (2).0b01:粗页表. (3).…
主要议题: 1分页,分段模式及实模式 2Linux分页 3linux内存线性地址空间布局及物理内存空间布局 4linux页表初始化及代码解析 1.1.1内存寻址和保护模式 在X86平台上,内存控制单元通过分段单元电路把逻辑地址转换为线性地址,又通过分页单元把线性地址转换为物理地址. 一个逻辑地址由段标识符和段内偏移地址组成.段标示符是一个16位长度的字段,称为段选择符,而偏移地址是32位的字段.        一般用段寄存器来保存段选择符,如CS,DS,ES,SS等,CS段选择符中用RPL来表示…
一.页表结构 分页转换功能由驻留在内存中的表来描述,该表称为页表(page table),存放在物理地址空间中.页表可看做简单的220个物理地址数组.线性到物理地址的映射功能可以简单地看做进行数组查找.线性地址的高20位构成这个数组的索引值,用于选择对应页面的物理(基)地址.线性地址的低12位给出了页面中的偏移量,加上页面的基地址最终形成对应的物理地址.由于页面基地址对齐在4K边界上,因此页面基地址的低12位肯定是0.这意味着高20位的页面基地址和12位偏移量连接组合在一起就能得到对应的物理地址…