本文主要是介绍imx8qm学习笔记之memory map,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
物理内存
从系统管理员的角度来看,物理内存映射如下。系统内存映射由AP处理器看到。所有其他的都将引用系统内存映射,并显示为子集。
系统中有几个主要的地址映射:
•系统内存映射,在AP核中也被视为相同
•DAP内存映射,与系统内存映射极为相似。
•系统控制器内存映射。这是从M$core形成系统控制器的内存映射。它是一个独立的32位映射,它将窗口包含到整个系统内存映射的各个部分。
•M4内存影射图(2),实际上有2个,它们与系统控制器地图相似。每个M4核心都看到自己的本地地址空间,并且可以通过几个映射寄存器来查看系统
大多数设备通常通过一组MMU转换表访问物理地图。这些都是其他地方描述。本章只关注物理地址(即所有地址转换的最终输出)
这样映射的目的是遵循ARM处理器的ARM推荐。它基于V8架构,并假设一个36位物理地址。一般来说,任何物理地址位在第35位上都被忽略了。映射地图被分成多个部分。每个部分都是ROM,这是某种类型的特殊内存(例如内部内存)、外围设备和IO/DRAM。ARM架构的一个原则是,单个页面中的函数类型是相同的,并且一般不应该分开(例如ROM vs RAM、DRAM和外围空间)。
从历史上看,这是在4 KB的间隔上完成的,但是随着V8的出现,建议使用这种方式使用64 KB的页面。这是在这张地图上完成的。
M系列核心通常仍在使用4 K页面,一些折衷方案是在这些地图映射。
在非常高的水平上,地图被分成4 GB以下的空间,4 GB和64 GB之间的空间。在大多数情况下,较低的范围可以从32位地址设备访问。每个内存空间被分割成若干个较小的块,用于不同类型的用途。如下表所述。
整个系统的内存
虚拟内存系统架构(VMSA)
2.1 VMSAv8-64
• VMSA的基本思想是程序、数据、堆栈的总和内存大小可以超过物理存储器的大小,OS把当前使用的部分送入到内存中,而把其他未被使用的部分保存在磁盘上。例如,对一个16MB的程序和一个内存只有4MB的机器,OS通过调度,可以决定各个时刻将哪4M的内容送入内存中,并在需要时在内存和磁盘间交换程序片段,这样就可以把这个16M的程序运行在一个只具有4M内存机器上了。
• VMSA 提供MMU(Memory Management Unit)用于实现PE访问内存的VA->PA地址转换和控制、访问权限、内存属性决定和检查等。
• 相关命名解析
VMSA | 描述ARMv8地址转换方案,包括Stage 1 和 Stage 2两个阶段. |
VMSAv8-32 | 描述AArch32 地址转换方案,包括单一阶段的地址转换 |
VMSAv8-64 | 描述AArch64 地址转换方案,包括单一阶段的地址转换 |
2.1.1 地址转换系统
MMU-500是系统级的存储管理单元,它基于自身寄存器和转换表中的地址映射和存储器属性,将虚拟地址转换成物理地址。
将这个转换过程分为两个阶段:
- Stage 1 - 将输入的VA转换成PA或者IPA输出。
- Stage 2 - 将IPA转换成PA。
- 或者结合Stage 1和Stage 2将输入的VA->IPA->PA。
• 地址类型
VA(虚拟地址) | 我们可看到的地址都是虚拟地址,最大宽度支持48bit,AArch64下VA地址空间分为顶部VA和底部VA两个子区域,每个VA子区域最大支持256TB. 。底部VA:0x0000_0000_0000_0000 =>0x0000_FFFF_FFFF_FFFF 。顶部VA:0xFFFF_0000_0000_0000 =>0xFFFF_FFFF_FFFF_FFFF 。VA[55]决定使用top VA还是bottom VA |
IPA(中间物理地址) | 如果不支持Stage 2转换,那么IPA == PA。如果支持Stage2,那么IPA: 。 Stage 1 的OA (Output address) 。 Stage 2 的IA (Input address) 。 最大支持48bit |
PA(物理地址) | 物理内存单元映射中的地址,可以看做是PE到内存系统的输出地址(OA),PA最大支持48bit |
• 地址转换规则(EL3 use AArch64)
。Secure状态下只支持Stage 1地址转换 |
。Non-secure EL1/EL0既支持Stage 1 也支持Stage 2地址转换. |
。只有EL2才支持Stage 2,所以Stage 2只为EL2服务的 |
• 转换表格式支持
。使用64bit descriptor entries(描述符实例) |
。最高支持4个Level的地址查找 |
。Input address (IA)最高支持48bit |
。Output address (OA)最高支持48bit |
。转换颗粒尺寸支持三种大小:4KB\16KB\64KB (和Page size概念类似) |
具体请参考:https://blog.csdn.net/forever_2015/article/details/50285955
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