对ARM中MMU映射过程的理解（转）

http://blog.chinaunix.net/u1/58780/showart_458039.html

MMU给我感觉是个很复杂的东西，网上看了一些资料，勉强知道了一些表面的东西。它有两个作用：1、把虚拟地址映射到物理地址；2、对内存访问提供控制机制。

我主要记录下我对映射表变换的理解。

在ARM中，MMU另外提供了一张映射表（MVA），用于程序虚拟地址（VA）到物理地址（PA）的映射。MVA称为变换后的VA。在程序运行时，CPU只看到VA，而MMU和cache们只看到PA和MVA。应该说，在进程运行切换过程中，映射关系是动态变化的，因为不同进程和内存之间需要不同的映射关系，就需要不断的重做映射表，这个代价是很大的。所以，有必要让映射表中需要更新的内容很少，以减少性能开支，这就出现了“变换后的”VA，即MVA，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。

VA与MVA的转换方法如下(这是硬件自动完成的)：

if(VA < 32M)
    MVA = VA | (PID<<25);   //VA<32M，即PID*0x02000000作为该进程起始地址
else
    MVA = VA;               //VA>=32M

如：假设两个进程1、2运行时的VA都是0-32M，则他们的MVA分别是0x02000000-0x03ffffff、0x04000000-0x05ffffff，这样进程切换就省事多了，不必进行重建页表等工作。

    但是，这同时带来了中断跳转的问题。当发生异常时，需要跳到0x0位置的异常向量表，这个0x0应该是VA，且小于32M，如果开启了MMU，就会被转换为MVA，而不同的PID产生不同的MVA，这就导致异常向量表的地址不统一了。所以，Linux采取了将0x0位置的向量表映射到高地址0xffff0000处，就没有上述的问题了，看了半天原来是这么回事。。。

    接下来，就是MVA如何映射PA的工作。s3c2410的datasheet中说到4中映射方案，其中最方便的是段（section）操作，具体见《s3c2410 MMU》的后半文。