PowerPC PPC460-S MMU(二)

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页识别 Page Identification
1虚拟地址产生 Virtual Address Formation

2地址空间识别符 Address Space Identifier

3TLB匹配 Match Process

地址转译 Address Translation

访问控制 Access Control

存储属性 Storage Attribute

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每个TLB Entry通过4个类域来实现页识别、转译、访问控制以及存储属性的定义。

关于每个域的属性可直接参考手册定义表，下面主要介绍4个类域的技术支持：

1. 页识别 Page Identification

1）虚拟地址产生 Virtual Address Formation

2）地址空间识别符 Address Space Identifier

针对两个独立的虚拟地址空间，由识别符的0和1来区别；

一个针对于系统的中断处理以及系统级代码和数据的访存；

一个针对于应用层的代码与数据的访存；

通常，用户态时，MSR的IS（取指）以及DS（取值）位会标记为1，

以允许应用层的代码和数据的访存；

然后，当发生中断时，MSR的IS、DS自动清零，通过系统级的TLB

便可以访问中断的代码以及数据区（也就是说，此时的TLB Entry中

TS=0 <–TS与MSR的IS、DS保持对应）；

当然，操作系统也可能把一些系统级的代码与数据区置于应用层地址

空间（当然，对应的TS=1），这样在用户态就可以访问。（例如：

一些共享的系统库函数）；那么，此时，如果系统级代码要想访问

这些区域时，也就需要首先设置MSR[IS,DS] = 1来获取应用层的TLB

（除非在系统级TLB中也存在同样可选的定义）。

由上，当应用层代码运行时（MSR[IS,DS] = 1），使用TLB entries

需要设置TS=1；反言之，在系统级时（MSR[IS,DS] = 0），TS=0；

当然，尽管在用户模式，也可以设置MSR[IS,DS]=0(特权模式也一样),

但此时需要注意的是，如果是中断发生导致的MSR清零，在修改MSR

[IS,DS]=1时，需要建立对应的页表入口，以保证系统级的中断处理代码

（TS=0）能够正常访问和执行。

* Note：*

* 对于中断处理Handler的有效地址，软件应尽可能保证为其找到 *

* 有效的TLB entry（TS=0，SX=1），否则引起异常后也会导致 *

* SRR0/SSR1（保存中断地址及MSR等）寄存器的状态破坏 *

3）TLB匹配 Match Process

虚拟地址的产生就是定位在TLB中的相应entry。

虚拟地址的匹配条件如下：

TLB entry[V](Valid field) is 1, and

The AS(address space identifier) is equal to TLB entry[TS], and

PID(process id) = TLB entry[TID]（private page) 或者

TLB entry[TID] = 0（globally shared ), and

TLB entry[EPN] ( 0:N-1位) = EA （0:N-1位）

如下图：



* NOTE：如果软件创建了多个TLB entries匹配了同一个虚拟地址，*

* 可能会导致编程错误，发生未知的错误 *

2. 地址转译 Address Translation

对于给定的有效地址（EA），通过在页标识处理中形成虚拟地址，并通过虚拟地址匹配

过程顺利找到TLB Entry，那么虚拟地址便可以通过以下过程转译为物理地址。

TLB Entry中RPN（The Real Page Number)和ERPN(Extened Real Page Number)

提供了物理地址的分配页码；

转译过程如下：

RA = ERPN（0:3）|| RPN（0:n-1）|| EA ( n:31 ) ===>36位的物理地址

如下图：

3. 访问控制 Access Control

见（三）

4. 存储属性 Storage Attribute

见（四）

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页识别 Page Identification
1虚拟地址产生 Virtual Address Formation

2地址空间识别符 Address Space Identifier

3TLB匹配 Match Process

地址转译 Address Translation

访问控制 Access Control

存储属性 Storage Attribute