1：经过上一节的分析，如果采用SECTION虚拟地址映射的话；
程序员只需要做的事情：
(1) 建立转换表，Tanslation Table；
(2) 将TTB（转换表基地址Tanslation Table Base）写入协处理器CP15的C2寄存器，这里要注意转换表
基地址为16K对齐的（因为4096*32bit=16K）所以TTB的bit0-bit13为0。
(3) 使能MMU，将CP15的C1寄存器0bit写1；
(4) 设置域的访问权限；设置C3寄存器；
CPU/MMU做的事情：
(1) CPU核心看到和用到的只是虚拟地址VA，至于VA如果去对应物理地址PA，CPU核心不理会，MVA是除CPU核心
外的其他部分看到的虚拟地址，VA与MVA的变化关系，如果VA<32M，需要使用进程标识号PID（通过读CP15的C13获得）
来转换为MVA
if (VA < 32M) then
MVA = VA | (PID << 25)
else
MVA = VA
(2) MMU做的事情，将MVA的bit20-bit31与TTB的bit14-bit31组合，通过这个值来查找转换表中的物理地址所在位置，
找到物理地址所在内存位置，即把所在位置的bit20-bit31与MVA的bit19-bit0，这个地址即为PA（物理地址）。
2：uboot中代码分析
s5pv210虚拟地址物理地址映射关系为：
虚拟地址：---------------------------------------------物理地址----------------------------写入权限
0x0000_0000--0x0FFF_FFFF 0x0000_0000--0x1000_0000 不可写入
0x1000_0000--0x1FFF_FFFF 无效
0x2000_0000--0x5FFF_FFFF 0x2000_0000--0x5FFF_FFFF WT、WB
0x6000_0000--0x7FFF_FFFF 无效
0x8000_0000--0xaFFF_FFFF 0x8000_0000--0xAFFF_FFFF 不可写入
0xb000_0000--0xbFFF_FFFF 0xb000_0000--0xbFFF_FFFF 不可写入
0xc000_0000--0xcFFF_FFFF 0x2000_0000--0x2FFF_FFFF WT、WB
0xD00 - 0xC80 无效
0x1000 - 0xD00 0x1000 - 0xD00 不可写入
#if defined(CONFIG_ENABLE_MMU)
_mmu_table_base:
.word mmu_table
#endif
#if defined(CONFIG_ENABLE_MMU)
enable_mmu:
/* enable domain access */
ldr r5, =0x0000ffff //设置域权限：设置16个域权限位可读可写，在写入C3寄存器
mcr p15, 0, r5, c3, c0, 0 @load domain access register
/* Set the TTB register */
ldr r0, _mmu_table_base //把内存_mmu_table_base中的值写入到r0中，从最上面三行代码可以看出_mmu_table_base中的值为mmu_table
ldr r1, =CFG_PHY_UBOOT_BASE //mmu_table定义在lowlevel_init函数中，mmu_table即为在SRAM中的向量表的地址，BL1中把整个uboot的代码
ldr r2, =0xfff00000 //复制到0x23e0_0000内存处，所以在内存中的向量表的地址为：0x23e0_0000+mmu_table的值
bic r0, r0, r2 //清mmu_table的高12bit，在位或0x23e0_0000，即把内存中的向量表的地址计算出来赋值给r1了，
orr r1, r0, r1 //然后把r1写入到寄存器c2中，则完成了TTB的设置。
mcr p15, 0, r1, c2, c0, 0
/* Enable the MMU */
mmu_on:
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 //使能mmu，c3的M位置1，即使能mmu
orr r0, r0, #1
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
nop
nop
nop
nop
#endif
/*这段代码的位于lowlevel_init中，作用就是建立TTB*/
.globl lowlevel_init
lowlevel_init:
#ifdef CONFIG_MCP_SINGLE
/*
* MMU Table for SMDKC110
* 0x0000_0000 -- 0xBFFF_FFFF => Not Allowed
* 0xB000_0000 -- 0xB7FF_FFFF => A:0xB000_0000 -- 0xB7FF_FFFF
* 0xC000_0000 -- 0xC7FF_FFFF => A:0x3000_0000 -- 0x37FF_FFFF
* 0xC800_0000 -- 0xDFFF_FFFF => Not Allowed
* 0xE000_0000 -- 0xFFFF_FFFF => A:0xE000_0000 -- 0XFFFF_FFFF
*/
/* form a first-level section entry */
.macro FL_SECTION_ENTRY base,ap,d,c,b
.word (\base << 20) | (\ap << 10) | (\d << 5) | (1<<4) | (\c << 3) | (\b << 2) | (1<<1)
.endm
.section .mmudata, "a"
.align 14
// the following alignment creates the mmu table at address 0x4000.
.globl mmu_table
mmu_table:
.set __base,0 //开始设置MMU table base。
// Access for iRAM
.rept 0x100 //TTB中一共有4096个字节，我们假设这是一个数组 unsigned int TTB[1096]
FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,0,0 //rept 0x100 意思是循环256次，即 TTB[0] = FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,0,0
.set __base,__base+1 //TTB[1] = FL_SECTION_ENTRY __base+1,3,0,0,0 ----------最后TTB[0x100] = FL_SECTION_ENTRY __base+99,3,0,0,0
.endr //对应映射关系为：虚拟地址：0x0-0x100M----------物理地址0x0-0x100
//这段内存的读写权限设置在(\c << 3) | (\b << 2) C位WT模式直写模式， B位WB模式，write back 先写入cache在写入内存
// Not Allowed
.rept 0x200 - 0x100 //0x200M-0x100M 内容为0，最低两位为0，表示无效；
.word 0x00000000
.endr
.set __base,0x200 //TTB[0x200]-TTB[0x600 -1]对应的内容为：0x200-0x599
// should be accessed //对应映射关系为：虚拟地址：0x200-0x600M----------物理地址0x200-0x600
.rept 0x600 - 0x200 //权限位WT、WB
FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1
.set __base,__base+1
.endr
.rept 0x800 - 0x600 //同样0x600-0x800物理地址是无效的
.word 0x00000000
.endr
.set __base,0x800 //虚拟地址：0x800-0xB00M----------物理地址0x800-0xB00
// should be accessed //不可写入
.rept 0xb00 - 0x800
FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,0,0
.set __base,__base+1
.endr
/* .rept 0xc00 - 0xb00
.word 0x00000000
.endr */
.set __base,0xB00 //虚拟地址：0xB00-0xC00M----------物理地址0xB00-0xC00
.rept 0xc00 - 0xb00 //不可写入
FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,0,0
.set __base,__base+1
.endr
// 0xC000_0000鏄犲皠鍒?x2000_0000
//.set __base,0x300
.set __base,0x200 //虚拟地址：0xC00-0xD00M----------物理地址0x200-0x300
// 256MB for SDRAM with cacheable //WT、WB
.rept 0xD00 - 0xC00
FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,1,1 //虚拟地址0xc000_0000----0xcFFF_FFFF对应的物理地址是0x2000_0000-----0x2FFF_FFFF
.set __base,__base+1
.endr
// access is not allowed.
@.rept 0xD00 - 0xC80
@.word 0x00000000
@.endr
.set __base,0xD00
// 1:1 mapping for debugging with non-cacheable
.rept 0x1000 - 0xD00
FL_SECTION_ENTRY __base,3,0,0,0
.set __base,__base+1
.endr
C设置TTB代码：
//16K对齐
#define MMU_TABLE_ADDR 0x00100000
#define TTB_VALUE_CONFIG(base, b, c, d, e) \
(((base) << 20) | ((b) << 10) | ((c) << 5) | ((d) << 3) | ((e) << 2) | (1 << 1))
(\ap << 10) | (\d << 5) | (1<<4) | (\c << 3) | (\b << 2) | (1<<1)
unsigned int *p_mmu_table = (unsigned int*)MMU_TABLE_ADDR;
void ttb_set(void)
{
int i = 0x0;
int base = 0x0;
for (i=0x0; i<0x100; i++) {
*p_mmu_table = TTB_VALUE_CONFIG(base, 3, 0, 1, 1);
p_mmu_table++;
base++; //base 0x0-0x100
}
for (; i<0x200; i++) {
*p_mmu_table = 0;
p_mmu_table++;
base++; //base 0x100-0x200
}
for (; i<0x600; i++) {
*p_mmu_table = TTB_VALUE_CONFIG(base, 3, 0, 1, 1);
p_mmu_table++;
base++; //base 0x200-0x600
}
for (; i<0x800; i++) {
*p_mmu_table = 0;
p_mmu_table++;
base++; //base 0x600-0x800
}
for (; i<0xB00; i++) {
*p_mmu_table = TTB_VALUE_CONFIG(base, 3, 0, 0, 0);
p_mmu_table++;
base++; //base 0x800-0xB00
}
for (; i<0xc00; i++) {
*p_mmu_table = TTB_VALUE_CONFIG(base, 3, 0, 0, 0);
p_mmu_table++;
base++;
}
for (base=0x200; i<0xd00; i++) {
*p_mmu_table = TTB_VALUE_CONFIG(base, 3, 0, 1, 1);
p_mmu_table++;
base++;
}
for (i=0xc80, p_mmu_table=p_mmu_table-0x80; i<D00; i++) {
*p_mmu_table = 0;
p_mmu_table++;
}
for (i=0xd00, base=0xD00; i<0x1000; i++) {
*p_mmu_table = TTB_VALUE_CONFIG(base, 3, 0, 0, 0);
p_mmu_table++;
}
}
设置cp15寄存器中的值：
#if defined(CONFIG_ENABLE_MMU)
enable_mmu:
/* enable domain access */
ldr r5, =0x0000ffff //设置域权限：设置16个域权限位可读可写，在写入C3寄存器
mcr p15, 0, r5, c3, c0, 0 @load domain access register
/* Set the TTB register */
ldr r0, MMU_TABLE_ADDR //把内存_mmu_table_base中的值写入到r0中，从最上面三行代码可以看出_mmu_table_base中的值为mmu_table
ldr r1, =CFG_PHY_UBOOT_BASE //mmu_table定义在lowlevel_init函数中，mmu_table即为在SRAM中的向量表的地址，BL1中把整个uboot的代码
ldr r2, =0xfff00000 //复制到0x23e0_0000内存处，所以在内存中的向量表的地址为：0x23e0_0000+mmu_table的值
bic r0, r0, r2 //清mmu_table的高12bit，在位或0x23e0_0000，即把内存中的向量表的地址计算出来赋值给r1了，
orr r1, r0, r1 //然后把r1写入到寄存器c2中，则完成了TTB的设置。
mcr p15, 0, r1, c2, c0, 0
/* Enable the MMU */
mmu_on:
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 //使能mmu，c3的M位置1，即使能mmu
orr r0, r0, #1
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
nop
nop
nop
nop
#endif
时间： 2024-10-19 05:53:43