内核级研究-arm926ejs内核如何控制TCM、Cache、MMU等
来源:互联网 发布:c语言中玫瑰花数 编辑:程序博客网 时间:2024/06/17 12:37
1.协处理器(CP15)的作用
arm926ej-S的内核基于的是arm v5tej的架构,其cp15处理器单元主要有以下几个作用:
- 1.控制arm926ej-S处理器
- 2.开关Cache(I-Cache|D-Cache)
- 3.控制mmu(内存管理单元)
- 4.控制紧耦合存储器(TCM)
- 5.以及其他大部分系统配置选项
*注意:对于协处理器的访问只能在特权模式下通过MRC/MCR指令来访问,其他条件下均会造成指令访问异常的错误。
下面贴出一张cp15的寄存器组表:
2.arm926ej-S系统的地址
在arm926ej-S系统中存在三种不同的地址
以arm926ej-s内核获取一条指令为例子,分析下实现的过程:
- 首先,arm926ej-s发出要取指令的虚拟地址
- 然后,FCSE PID将要访问的虚拟地址进行转换为修改过的虚拟地址MVA,
- 接着,如果MMU对MVA执行的保护检查没有中止,并且MVA标签在ICache中,则指令数据被送回arm926ej-s的内核
- 如果,MMU对MVA执行的保护检查没有中止,但ICache中并没有MVA的标签,那么会造成Cache没有命中,此时,MMU将MVA转化成实地址PA,该地址将被AMBA总线传送以执行一个外部访问。
4.如何访问cp15的协处理器
1.MCR/MRC的位样:
2.简单的记忆这些访问指令就是:
mcr p15, <opcode_1>, <Rd>, <CRn>, <CRm>, <opcode_2>mrc p15, <opcode_1>, <Rd>, <CRn>, <CRm>, <opcode_2>
*注意,所有的改变寄存器值都是通过 读-改-写的方式
3.初始化的流程
- 1.测试并清理D-Cache中的脏的行,在清理的过程中,如果发现了脏的行,那么位30将会被清理成0,如果没有发现脏的行,那么为30将会被置一,使用下面的循环来清理整个D-Cache
代码一-测试和清理,但不清除D-Cache
tc_loop: mrc p15, 0, r15, c7, c10, 3 ;测试和清理,但不清除D-Cache bne tc_loop
代码二-测试和清理,并且清除D-Cache
tci_loop: mrc p15, 0, r15, c7, c14, 3 ;测试和清理,并且清除D-Cache bne tci_loop
代码三-清除TLB(传输)
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 ;清除tlb
代码四-打开/关闭 I-Cache/D-Cache
Icache_enable: mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 ;读取cp15的从控制寄存器 orr r0, r0, #0x00001000 ;将bit12置为1 mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 Icache_disable: mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 ;读取cp15的从控制寄存器 bic r0, r0, #0x00001000 ;将bit12置为0 mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0Dcache_enable: mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 ;读取cp15的从控制寄存器 orr r0, r0, #0x00000004 ;将bit2置为1 mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 Dcache_disable: mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 ;读取cp15的从控制寄存器 bic r0, r0, #0x00000004 ;将bit2置为0 mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
0 0
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