內(nèi)存管理單元MMU 地址映射一

這個實(shí)例將開啟MMU，并將虛擬地址0xA0000000-0xA0100000映射到物理地址0x56000000-0x56100000（GPBCON物理地址為0x56000010，GPBDAT物理地址為0x56000014），來驅(qū)動LED。

將虛擬地址0xB0000000-0xB3FFFFFF映射到物理地址0x30000000-0x33FFFFFF，在連接程序時，將一部分代碼的運(yùn)行地址指定為0xB0004000.

這個程序只使用一級頁表，以段的方式進(jìn)行地址映射，32位CPU虛擬地址空間達(dá)到4G，一級頁表使用4096個描述符來表示4G空間（每個描述符對應(yīng)1MB），每個描述符占4字節(jié)，所以一級頁表占16KB。這個程序使用SDRAM的開始16KB存放一級頁表，所以剩下的內(nèi)存開始地址就為0x30004000，這個地址最終會對應(yīng)虛擬地址0xB0004000（所以代碼運(yùn)行地址為0xB0004000）

程序分為兩部分：第一部分的運(yùn)行地址為0，它用來初始化SDRAM，復(fù)制第二部分的代碼到SDRAM中（存放在0x30004000）、設(shè)置頁表、啟動MMU，最后跳到SDRAM中（地址0xB0004000），第二部分運(yùn)行地址設(shè)為0xB0004000，用來驅(qū)動LED

先看連接文件mmu.lds

SECTIONS {

firtst 0x00000000 : { head.o init.o }

second 0xB0004000 : AT(2048) { leds.o }

}

程序分兩個段：first和second。first由head.o和init.o組成，加載和運(yùn)行地址都是0，second由leds.o組成，加載地址為2048，重定位地址為0xB0004000。

@*************************************************************************

@ File：head.S

@ 功能：設(shè)置SDRAM，將第二部分代碼復(fù)制到SDRAM，設(shè)置頁表，啟動MMU，

@ 然后跳到SDRAM繼續(xù)執(zhí)行

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.text

.global _start

_start:

ldr sp, =4096 @ 設(shè)置棧指針，以下都是C函數(shù)，調(diào)用前需要設(shè)好棧

bl disable_watch_dog @ 關(guān)閉WATCHDOG，否則CPU會不斷重啟

bl memsetup @ 設(shè)置存儲控制器以使用SDRAM

bl copy_2th_to_sdram @ 將第二部分代碼復(fù)制到SDRAM

bl create_page_table @ 設(shè)置頁表

bl mmu_init @ 啟動MMU，啟動以后下面代碼都用虛擬地址

ldr sp, =0xB4000000 @ 重設(shè)棧指針，指向SDRAM頂端(使用虛擬地址)

ldr pc, =0xB0004000 @ 跳到SDRAM中繼續(xù)執(zhí)行第二部分代碼

halt_loop:

b halt_loop

#define WTCON (*(volatile unsigned long *)0x53000000)

#define MEM_CTL_BASE 0x48000000

void disable_watch_dog(void)

{

WTCON = 0; // 關(guān)閉WATCHDOG很簡單，往這個寄存器寫0即可

}

void memsetup(void)

{

unsigned long const mem_cfg_val[]={ 0x22011110, //BWSCON

0x00000700, //BANKCON0

0x00000700, //BANKCON1

0x00000700, //BANKCON2

0x00000700, //BANKCON3

0x00000700, //BANKCON4

0x00000700, //BANKCON5

0x00018005, //BANKCON6

0x00018005, //BANKCON7

0x008C07A3, //REFRESH

0x000000B1, //BANKSIZE

0x00000030, //MRSRB6

0x00000030, //MRSRB7

};

int i = 0;

volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;

for(; i < 13; i++)

p[i] = mem_cfg_val[i];//循環(huán)復(fù)制13個寄存器到內(nèi)存控制器基址

}

void copy_2th_to_sdram(void)

{

unsigned int *pdwSrc = (unsigned int *)2048;//第二段代碼加載地址2048

unsigned int *pdwDest = (unsigned int *)0x30004000;//0x30004000前放頁表

while (pdwSrc < (unsigned int *)4096)//4kb最大4096

{

*pdwDest = *pdwSrc;

pdwDest++;

pdwSrc++;

}

}

void create_page_table(void)

{

#define MMU_FULL_ACCESS (3 << 10)

#define MMU_DOMAIN (0 << 5)

#define MMU_SPECIAL (1 << 4)

#define MMU_CACHEABLE (1 << 3)

#define MMU_BUFFERABLE (1 << 2)

#define MMU_SECTION (2)

#define MMU_SECDESC (MMU_FULL_ACCESS | MMU_DOMAIN | MMU_SPECIAL |

MMU_SECTION)

#define MMU_SECDESC_WB (MMU_FULL_ACCESS | MMU_DOMAIN | MMU_SPECIAL |

MMU_CACHEABLE | MMU_BUFFERABLE | MMU_SECTION)

#define MMU_SECTION_SIZE 0x00100000

unsigned long virtuladdr, physicaladdr;

unsigned long *mmu_tlb_base = (unsigned long *)0x30000000;

virtuladdr = 0;

physicaladdr = 0;

//虛擬地址[31:20]用于索引一級頁表，找到它對應(yīng)的描述符，對應(yīng)于(virtualaddr>>20)

//段描述符中[31:20]保存段的物理地址，對應(yīng)(physicaladdr & 0xFFF00000)

*(mmu_tlb_base + (virtuladdr >> 20)) = (physicaladdr & 0xFFF00000) |

MMU_SECDESC_WB;