更新MMU转换表的正确方法是什么

时间:2013-05-05 09:07:38

标签: arm mmu

我在我的s3c2440主板上启用了MMU(3G-4G内存::故障属性),当我没有读/写3G-4G内存时,一切都很好。为了测试页面错误向量,我写信给一个0xFF到3G地址,正如我所料,我从FSR得到了正确的值,所以我在_do_page_fault()中做了这个,步骤是这样的:

.....                 // set new page to translation table 
.....
invlidate_icache ();  // clear icache 
clr_dcache ();        // wb is used ,clear dcache 
invalidate_ttb ();    // invalidate translation table 

然后ISR_dataabort返回,我读取3G地址以获得我之前尝试过的0xFF。 不幸的是我再次获得了数据中止。(我确定我设置的转换表值是正确的)

那么更新MMU转换表的正确方法是什么。非常感谢!谢谢

这是我使用的主要代码(仅用于某些测试), (我对ARM ARCH很陌生,所以这段代码可能很难看)

/* MMU TTB 0 BASE ATTR */
#define TTB0_FAULT          (0|(1<<4))          /* TTB FAULT */
#define TTB0_COARSE         (1|(1<<4))          /* COARSE PAGE BASE ADDR */
#define TTB0_SEG            (2|(1<<4))          /* SEG BASE ADDR */
#define TTB0_FINE           (3|(1<<4))          /* FINE PAGE BASE ADDR */

/* MMU TTB 1 BASE ATTR */ 
#define TTB1_FAULT          (0)
#define TTB1_LPG            (1)                 /* Large page */
#define TTB1_SPG            (2)                 /* small page */
#define TTB1_TPG            (3)                 /* tiny page */

/* domain access priority level */
#define FAULT_PL            (0x0)               /* domain fault */
#define USR_PL              (0x1)               /* usr mode */
#define RSV_PL              (0x2)               /* reserved */
#define SYS_PL              (0x3)               /* sys mode */

#define DOMAIN_FAULT        (0x0<<5)            /* fault 0*/
#define DOMAIN_SYS          (0x1<<5)            /* sys 1*/
#define DOMAIN_USR          (0x2<<5)            /* usr 2*/

/* C,B bit */
#define CB                  (3<<2)              /* cache_on, write_back */
#define CNB                 (2<<2)              /* cache_on, write_through */ 
#define NCB                 (1<<2)              /* cache_off,WR_BUF on */
#define NCNB                (0<<2)              /* cache_off,WR_BUF off */

/* ap 2 bits */
#define AP_FAULT            (0<<10)             /* access deny */
#define AP_SU_ONLY          (1<<10)             /* rw su only */
#define AP_USR_RO           (2<<10)             /* sup=RW, user=RO */
#define AP_RW               (3<<10)             /* su=RW, user=RW */

/* page dir 1 ap0 */
#define AP0_SU_ONLY         (1<<4)             /* rw su only */
#define AP0_USR_RO          (2<<4)             /* sup=RW, user=RO */
#define AP0_RW              (3<<4)             /* su=RW, user=RW */

/* page dir 1 ap1 */
#define AP1_SU_ONLY         (1<<6)             /* rw su only */
#define AP1_USR_RO          (2<<6)             /* sup=RW, user=RO */
#define AP1_RW              (3<<6)             /* su=RW, user=RW */


/* page dir 1 ap2 */
#define AP2_SU_ONLY         (1<<8)             /* rw su only */
#define AP2_USR_RO          (2<<8)             /* sup=RW, user=RO */
#define AP2_RW              (3<<8)             /* su=RW, user=RW */

/* page dir 1 ap3 */
#define AP3_SU_ONLY         (1<<10)             /* rw su only */
#define AP3_USR_RO          (2<<10)             /* sup=RW, user=RO */
#define AP3_RW              (3<<10)             /* su=RW, user=RW */


#define RAM_START           (0x30000000)
#define KERNEL_ENTRY        (0x30300000)        /* BANK 6 (3M) */
#define KERNEL_STACK        (0x3001A000)        /* BANK 6 (16K + 64K + 16K + 8K) (8k kernel stack) */
#define IRQ_STACK           (0x3001B000)        /* 4K IRQ STACK */
#define KERNEL_IMG_SIZE     (0x20000)            

#define IRQ_STACK           (0x3001B000)

/* 16K aignment */
#define TTB_BASE            (0x30000000)        
#define PAGE_DIR0           (TTB_BASE)
#define TTB_FULL_SIZE       (0x4000)        
#define PAGE_DIR1           (TTB_BASE+TTB_FULL_SIZE)                 

#define PAGE_DIR0_SIZE      (0x4000)            /* 16k */


    void _do_page_fault (void)
    {
        //
        ...........
        // 
        // read the FSR && get the vaddr && type here 
    volatile unsigned *page_dir = (volatile unsigned*)(TTB_BASE);  
    unsigned index = vaddr >> 20,i = 0, j = 0;
    unsigned page = 0;

        if (!(page_dir[index] & ~(0x3FF) && (type == 0x0B))) {          /* page_dir empty */
            i = index & ~0x03;                                          
            if ( (page_dir[i+0] & ~(0x3FF)) || (page_dir [i+1] & ~(0x3FF))         
              || (page_dir[i+2] & ~(0x3FF)) || (page_dir [i+3] & ~(0x3FF)) )
            {
                panic ( "page dir is bad !\n" );                        /* 4 continuous page_dir must be 0 */
            }

            if (!(page = find_free_page ())) 
                panic ( "no more free page !\n" );                      /* alloc a page page dir*/

            page_dir[i+0] = (page + 0x000) | DOMAIN_USR | TTB0_COARSE ; /* small page 1st 1KB */
            page_dir[i+1] = (page + 0x400) | DOMAIN_USR | TTB0_COARSE ; /* small page 2nd 1KB */
            page_dir[i+2] = (page + 0x800) | DOMAIN_USR | TTB0_COARSE ; /* small page 3rd 1KB */
            page_dir[i+3] = (page + 0xC00) | DOMAIN_USR | TTB0_COARSE ; /* small page 4th 1KB */

            if (!(page = find_free_page ())) 
                panic ( "no more free page !\n" );                      /* alloc a page page table*/

            volatile unsigned *page_tbl = (volatile unsigned*) (page_dir[index] & ~(0x3FF));

            *page_tbl = page|AP0_RW|AP1_RW|AP2_RW|AP3_RW| NCNB|TTB1_SPG;/* small page is used */


            invalidate_icache ();

            for (i = 0; i < 64; i++)
            {
                for (j = 0;j < 8;j ++)
                    clr_invalidate_dcache ( (i<<26)|(j<<5) );
            }


            invalidate_tlb ();
        }
        ........
        //

    }

    /* here is the macros */

    #define invalidate_tlb()    \
    {\
         __asm__  __volatile__ (\
            "mov    r0,#0\n"\
            "mcr    p15,0,r0,c8,c7,0\n"\
            :::"r0" \
        );\
    }

    #define clr_invalidate_dcache(index)    \
    {\
        __asm__  __volatile__ (\
            "mcr    p15,0,%[i],c7,c14,2\n"\
            :: [i]"r"(index)\
        );\
    }


    #define invalidate_icache() \
    {\
        __asm__  __volatile__ (\
            "mov    r0,#0\n"\
            "mcr    p15,0,r0,c7,c5,0\n"\
            ::: "r0"\
        );\
    }

    #define invalidate_dcache() \
    {\
        __asm__  __volatile__ (\
            "mov    r0,#0\n"\
            "mcr    p15,0,r0,c7,c6,0\n"\
            ::: "r0"\
        );\
    }



    #define invalidate_idcache()    \
    {\
        __asm__  __volatile__ (\
            "mov    r0,#0\n"\
            "mcr    p15,0,r0,c7,c7,0\n"\
            :::"r0"\
        );\
    }\

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

注意:我认为TTB_BASE是主要的 L1 主页表。如果是阴影,则需要按unixsmurf显示更多代码。这是我最好的猜测......

您的page_dir既作为主 L1 条目,也作为 L2 精细页表。 {{1}应该只包含子页面表的节,超级节或指针。您需要为 L2 页表分配更多物理内存。

我猜您的TTB_BASEpage_dir[i+0]等正在覆盖其他 L1 部分条目您的page_dir[i+1]使此具体到CPU。您应该使用 L2 invalidate_tlb()指针来设置/索引小/精细页面。也许您的内核代码位于 3G-4G 空间中,并且您在那里覆盖了一些关键的 L1 映射;任何奇怪的事情都可能发生。目前使用page_tbl尚不清楚。

您不能双重使用 L1 表,因为它们对硬件有意义。我猜这只是一个错误?

L1 页表中只有三种类型的条目,

  1. 章节 - 1MB内存直接映射到phys,没有2 nd 页表。
  2. 超级部分 - 按部分进行4MB内存映射,但最大限度地降低TLB压力。
  3. A 2 nd 页面表。参赛作品可以是1k,4k和64k。 精细页表的表大小为4k,不适用于现代ARM设计。每个条目都是精美页面表中1k的地址。
  4. 主页表必须位于 16k对齐的物理地址上,这也是它的大小。 page_tbl L1 表提供 4GB 地址范围。因此,主 L1 页表中的每个条目始终引用 1MB 条目。 粗略页面表是较新ARM上的唯一选项,它们引用1K L2 表。

    16k/(4bytes/entry)*1MB

    超级部分的主 L1 中有四个 1MB 条目。 L2 表中的64k 大页面分别有四个条目。如果您使用超级部分,则表示您没有 L2 条目。

    我认为您可能会将超级广告大页面混为一谈?对于某些格式不正确的页面表,只会在 TLB invalidate 上显示,以便通过walk从表中重新获取MMU映射。

    最后,您应该清除 D缓存排除 写入缓冲区,以确保与内存的一致性。您可能希望也有内存障碍

    1K_L2_size * 4K_entry / (4bytes_per_entry) gives 1MB address space.
    1K_L2_size * 64K_entry / (16bytes_per_entry) gives 1MB address space.
    

    还有一些协处理器命令可以使单个TLB条目无效,因为您只是在数据错误中更改 vaddr / paddr 映射的一部分。

    另请参阅:ARM MMU tutorialVirtual Memory structures ARM体系结构参考手册