ARM v7-A系列CPU的***分析

1、ARM v7-A 系列CPU的MMU隐射分析

　　ARMv7-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的查询，最后就二级隐射问题，给出一个例子用以验证。

　　ARM v7-A MMU 整体结构介绍

　　整体结构

　　整体结构由四部分组成，如下图所示。

　　PL2：NS（非安全模式）下的HYP（超级管理）模式

　　PL1：S（安全模模式）或者NS（非安全模式）下的其它模式（用户模式除外）

　　PL0：S或者NS下的用户模式

　　注：每个CPU（支持TrustZone扩展）可以处于安全模式或者非安全模式，处于任意模式（安全或者非安全）的CPU又有8个模式（支持TrustZone、虚拟化）。

　　这四部分为：

　　安全模式的PL1&0隐射，页表控制寄存器TTBCR，页表基址寄存器TTBR0/TTBR1，这些寄存器需要在S模式的PL1设置；

　　非安全模式的PL2隐射，页表控制寄存器HTCR，页表基址寄存器HTTBR，需要在NS的PL2设置；

　　非安全模式的PL1&0的一级映射，页表控制寄存器TTBCR，页表基址寄存器TTBR0/TTBR1，需要在NS模式的PL1设置；

　　非安全模式的PL1&0的二级映射，页表控制寄存器VTCR，页表基址寄存器VTTBR，需要在NS的PL2设置；

　　原作者：wangyw