mini2440裸機(jī)開(kāi)啟MMU實(shí)驗(yàn)
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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(huì)不斷重啟
bl memsetup @ 設(shè)置存儲(chǔ)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(yè)表
bl mmu_init @ 啟動(dòng)MMU
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
這段匯編，可以看出，整一個(gè)設(shè)置流程，其中，設(shè)置頁(yè)表和啟動(dòng)MMU是重點(diǎn)
設(shè)置頁(yè)表
/*
* 設(shè)置頁(yè)表
*/
void create_page_table(void)
{
/*
* 用于段描述符的一些宏定義
*/
#define MMU_FULL_ACCESS (3 << 10) /* 訪問(wèn)權(quán)限 */
#define MMU_DOMAIN (0 << 5) /* 屬于哪個(gè)域 */
#define MMU_SPECIAL (1 << 4) /* 必須是1 */
#define MMU_CACHEABLE (1 << 3) /* cacheable */
#define MMU_BUFFERABLE (1 << 2) /* bufferable */
#define MMU_SECTION (2) /* 表示這是段描述符 */
#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;
/*
* Steppingstone的起始物理地址為0，第一部分程序的起始運(yùn)行地址也是0，
* 為了在開(kāi)啟MMU后仍能運(yùn)行第一部分的程序，
* 將0～1M的虛擬地址映射到同樣的物理地址
*/
virtuladdr = 0;
physicaladdr = 0;
*(mmu_tlb_base + (virtuladdr >> 20)) = (physicaladdr & 0xFFF00000) |
MMU_SECDESC_WB;
/*
* 0x56000000是GPIO寄存器的起始物理地址，
* GPBCON和GPBDAT這兩個(gè)寄存器的物理地址0x56000010、0x56000014，
* 為了在第二部分程序中能以地址0xA0000010、0xA0000014來(lái)操作GPBCON、GPBDAT，
* 把從0xA0000000開(kāi)始的1M虛擬地址空間映射到從0x56000000開(kāi)始的1M物理地址空間
*/
virtuladdr = 0xA0000000;
physicaladdr = 0x56000000;
*(mmu_tlb_base + (virtuladdr >> 20)) = (physicaladdr & 0xFFF00000) |
MMU_SECDESC;
/*
* SDRAM的物理地址范圍是0x30000000～0x33FFFFFF，
* 將虛擬地址0xB0000000～0xB3FFFFFF映射到物理地址0x30000000～0x33FFFFFF上，
* 總共64M，涉及64個(gè)段描述符
*/
virtuladdr = 0xB0000000;
physicaladdr = 0x30000000;
while (virtuladdr < 0xB4000000)
{
*(mmu_tlb_base + (virtuladdr >> 20)) = (physicaladdr & 0xFFF00000) |
MMU_SECDESC_WB;
virtuladdr += 0x100000;
physicaladdr += 0x100000;
}
}
這里通過(guò) *(mmu_tlb_base + (virtuladdr >> 20)) = (physicaladdr & 0xFFF00000) | MMU_SECDESC_WB;
虛擬地址部分向右移動(dòng)20位，物理地址部分保存在[31:20]中，并設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限，巧妙地設(shè)置了頁(yè)表。另外需要注意的是這里 virtuladdr += 0x100000; physicaladdr += 0x100000; 因?yàn)橹皇褂肹31:20]所以增加1 也等于0x100000。
/*
* 啟動(dòng)MMU
*/
void mmu_init(void)
{
unsigned long ttb = 0x30000000;
__asm__(
"mov r0, #0n"
"mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0n" /* 使無(wú)效ICaches和DCaches */
"mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4n" /* drain write buffer on v4 */
"mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0n" /* 使無(wú)效指令、數(shù)據(jù)TLB */
"mov r4, %0n" /* r4 = 頁(yè)表基址 */
"mcr p15, 0, r4, c2, c0, 0n" /* 設(shè)置頁(yè)表基址寄存器 */
"mvn r0, #0n"
"mcr p15, 0, r0, c3, c0, 0n" /* 域訪問(wèn)控制寄存器設(shè)為0xFFFFFFFF，
* 不進(jìn)行權(quán)限檢查
*/
/*
* 對(duì)于控制寄存器，先讀出其值，在這基礎(chǔ)上修改感興趣的位，
* 然后再寫(xiě)入
*/
"mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0n" /* 讀出控制寄存器的值 */
/* 控制寄存器的低16位含義為：.RVI ..RS B... .CAM
* R : 表示換出Cache中的條目時(shí)使用的算法，
* 0 = Random replacement；1 = Round robin replacement
* V : 表示異常向量表所在的位置，
* 0 = Low addresses = 0x00000000；1 = High addresses = 0xFFFF0000
* I : 0 = 關(guān)閉ICaches；1 = 開(kāi)啟ICaches
* R、S : 用來(lái)與頁(yè)表中的描述符一起確定內(nèi)存的訪問(wèn)權(quán)限
* B : 0 = CPU為小字節(jié)序；1 = CPU為大字節(jié)序
* C : 0 = 關(guān)閉DCaches；1 = 開(kāi)啟DCaches
* A : 0 = 數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)不進(jìn)行地址對(duì)齊檢查；1 = 數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)進(jìn)行地址對(duì)齊檢查
* M : 0 = 關(guān)閉MMU；1 = 開(kāi)啟MMU
*/
/*
* 先清除不需要的位，往下若需要?jiǎng)t重新設(shè)置它們
*/
/* .RVI ..RS B... .CAM */
"bic r0, r0, #0x3000n" /* ..11 .... .... .... 清除V、I位 */
"bic r0, r0, #0x0300n" /* .... ..11 .... .... 清除R、S位 */
"bic r0, r0, #0x0087n" /* .... .... 1... .111 清除B/C/A/M */
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