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标题: ARM CPU上的地址转换过程 [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2015-10-22 19:58 标题: ARM CPU上的地址转换过程

ARM CPU上的地址转换过程涉及3个概念：
虚拟地址（VA，Virtual Address）
变换后的虚拟地址（MVA，Modified Virtual Address）
物理地址（PA，Physical Address）

没启动MMU是，CPU，cache，mmu，外设等所有部件使用的都是物理地址。
启动MMu后，CPU 对外发出虚拟地址 VA ： VA 被转换为 MVA 供 cache ，mmu使用，在这里MVA被转换为PA；
最后使用PA读写时间设备。

（1） CPU 看到的，用到的只是虚拟地址VA。
（2）cache，mmu是不知道 VA的，它们使用的是 MVA。
（3）实际设备是不知道 VA和MVA的，读写它们时使用的是由 MVA 转换得到的 PA。

如果 VA < 32M，需要使用进程标识号PID（通过读CP15的C13获取）来转换为MVA。
VA 和 MVA 的转换方法如下（这时由硬件自动完成的）：
      if( VA < 32M) then
         MVA = VA | ( PID << 25 )       //VA < 32M
      else
         MVA = VA                               //VA >= 32M

利用 PID 生成MVA的目的是为了减少切换进程时的代价：不使用 MVA 而直接使用VA的话，
当两个进程所用的虚拟地址空间（VA）有重叠时，在切换进程时为了把重叠的VA映射到不同的PA上去，
需要重建页表，使无效caches 和 TLBS 等，代价非常大。
使用 MVA 后，进程切换就省事多了：假设两个进程1,2运行时的VA都是0~（32M-1），
但是它们的MVA并不重叠，分别为0x0200 0000 ~ 0x03ff ffff，0x0400 0000 ~ 0x05ff ffff，
这样就不必进行重建页表等工作了。

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