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存儲器映射

鎖定
存儲器映射,通過賦予每個任務不同的虛擬–物理地址轉換映射,支持不同任務之間的保護。
中文名
存儲器映射
性    質
通過賦予每個任務不同的虛擬–物理地址轉換映射,支持不同任務之間的保護
地址轉換函數在每一個任務中定義,在一個任務中的虛擬地址空間映射到物理內存的一個部分,而另一個任務的虛擬地址空間映射到物理存儲器中的另外區域。...
就是把一個地址連接到另一個地址。
例如,內存單元A的地址為X,把它映射到地址Y,這樣訪問Y時,就可以訪問到A了。當然,訪問原來的地址X,也可以訪問到A。
再如,在C語言等高級語言裏面沒有訪問IO的指令,所以那樣的話在C裏面就無法訪問IO,只能通過嵌入彙編或者通過調用系統函數來訪問IO了。採用IO映射後就不同了,因為IO空間和內存空間本來不同,有不同的訪問指令,那麼,將IO空間映射到內存空間,就可以通過使用訪問內存的方法來訪問IO了,例如在C語言裏面可以通過指針來訪問內存單元,從而訪問到被映射的IO。
存儲器映射是指把芯片中或芯片外的FLASH,RAM,外設,BOOTBLOCK等進行統一編址。即用地址來表示對象。這個地址絕大多數是由廠家規定好的,用户只能用而不能改。用户只能在掛外部RAM或FLASH的情況下可進行自定義。 ARM7TDMI的存儲器映射可以有0X00000000~0XFFFFFFFF的空間,即4G的映射空間,但所有器件加起來肯定是填不滿的。一般來説, 0X00000000依次開始存放FLASH——0X00000000,SRAM——0X40000000,BOOTBLOCK,外部存儲器 0X80000000,VPB(低速外設地址,如GPIO,UART)——0XE0000000,AHB(高速外設:向量中斷控制器,外部存儲器控制器)——從0XFFFFFFFF回頭。他們都是從固定位置開始編址的,而佔用空間又不大,如AHB只佔2MB,所以從中間有很大部分是空白區域,用户若使用這些空白區域,或者定義野指針,就可能出現取指令中止或者取數據中止。由於系統在上電覆位時要從0X00000000 開始運行,而第一要運行的就是廠家固化在片子裏的BOOTBLOCK,這是判斷運行哪個存儲器上的程序,檢查用户代碼是否有效,判斷芯片是否加密,芯片是否IAP(在應用編程),芯片是否ISP(在系統編程),所以這個BOOTBLOCK要首先執行。而芯片中的BOOTBLOCK不能放在FLASH的頭部,因為那要存放用户的異常向量表的,以便在運行、中斷時跳到這來找入口,所以BOOTBLOCK只能放在FLSAH尾部才能好找到。而ARM7的各芯片的FLASH大小又不一致,廠家為了BOOTBLOCK在芯片中的位置固定,就在編址的2G靠前編址的位置虛擬劃分一個區域作為BOOTBLOCK 區域,這就是重映射,這樣訪問<2G即<0X80000000的位置時,就可以訪問到在FLASH尾部的BOOTBLOCK區了。 BOOTBLOCK運行完就是要運行用户自己寫的啓動代碼了,而啓動代碼中最重要的就是異常向量表,這個表是放在FLASH的頭部首先執行的,而異常向量表中要處理多方面的事情,包括復位、未定義指令、軟中斷、預取指中止、數據中止、IRQ(中斷) ,FIQ (存儲器映射),那麼什麼叫存儲器重映射呢?為了增加系統的靈活性,系統中有部分地址可以同時出現在不同的地址上,這就叫做存儲器重映射。重映射主要包括引導塊“Boot Block”重映射和異常向量表的重映射。 1.引導塊“Boot Block”及其重映射 Boot Block是芯片設計廠商在LPC2000系列ARM內部固化的一段代碼,用户無法對其進行修改或者刪除。這段代碼在復位時被首先運行,主要用來判斷運行哪個存儲器上面的程序,檢查用户代碼是否有效,判斷芯片是否被加密,系統的在應用編程(IAP)以及在系統編程功能(ISP)等。 Boot Block存在於內部Flash,LPC2200系列大小為8kb,它佔用了用户的Flash空間,但也有其他的LPC系列不佔用FLash空間的,而部分沒有內部Flash空間的ARM處理器仍然存在Boot Block。 重映射的原因: Boot Block中有些程序可被用户調用,如擦寫片內Flash的IAP代碼。為了增加用户代碼的可移植性,所以最好把Boot Block的代碼固定的某個地址上。但由於各芯片的片內Flash大小不盡相同,如果把Boot Block的地址安排在內部Flash結束的位置上,那就無法固定Boot Block的地址。 為了解決上面的問題,於是芯片廠家將Boot Block的地址重映射到片內存儲器空間的最高端,即接近2Gb的地方,這樣無論片內存儲器的大小如何,都不會影響Boot Block的地址。因此當Boot Block中包含可被用户調用的IAP操作的代碼時,不用修改IAP的操作地址就可以在不同的LPC系列的ARM上運行了。 2.異常向量表及其重映射 ARM內核在發生異常後,會使程序跳轉到位於0x0000~0x001C的異常向量表處,再經過向量跳轉到異常服務程序。但ARM單條指令的尋址範圍有限,無法用一條指令實現4G範圍的跳轉,所以應在其後面的0x0020~0x003F地址上放置跳轉目標,這樣就可以實現4G範圍內的任意跳轉,因此一個異常向量表實際上佔用了16個字的存儲單元