ARM存儲(chǔ)器之：存儲(chǔ)管理單元MMU
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引起存儲(chǔ)訪問(wèn)失效的存儲(chǔ)訪問(wèn)類型如表15.32所示。
表中，對(duì)齊失效的編碼可以為0b0001或0b0011。
表15.32 存儲(chǔ)訪問(wèn)失效的存儲(chǔ)訪問(wèn)類型
優(yōu)先級(jí) | 引起存儲(chǔ)訪問(wèn)失效的原因 | 失效狀態(tài)字段 | 域字段 | 失效地址寄存器c6 | |
最高 | 極端異常（TerminalException） | 0b0010 | 無(wú)效 | 生產(chǎn)商定義 | |
中斷向量訪問(wèn)異常（VectorException） | 0b0000 | 無(wú)效 | 有效 | ||
地址對(duì)齊（Alignment） | 0b00x1 | 無(wú)效 | 有效 | ||
擴(kuò)展地址變換失效（頁(yè)表訪問(wèn)失效） | 一級(jí)頁(yè)表 | 0b1100 | 有效 | 有效 | |
二級(jí)頁(yè)表 | 0b1110 | 無(wú)效 | 有效 | ||
地址變換失效 | 段失效 | 0b0101 | 無(wú)效 | 有效 | |
頁(yè)失效 | 0b0111 | 有效 | 有效 | ||
域控制失效 | 段失效 | 0b1001 | 有效 | 有效 | |
頁(yè)失效 | 0b1011 | 有效 | 有效 | ||
訪問(wèn)權(quán)限控制失效 | 段失效 | 0b1101 | 有效 | 有效 | |
頁(yè)失效 | 0b1111 | 有效 | 有效 | ||
基于Cache的外部存儲(chǔ)訪問(wèn)系統(tǒng)異常 | 段失效 | 0b0100 | 有效 | 有效 | |
頁(yè)失效 | 0b0110 | 有效 | 有效 | ||
最低 | 非Cache預(yù)取時(shí)外部存儲(chǔ)訪問(wèn)異常 | 段失效 | 0b1000 | 有效 | 有效 |
頁(yè)失效 | 0b1010 | 有效 | 有效 | ||
在域控制字段（bits[3:0]）中存在無(wú)效值，是因?yàn)闊o(wú)效發(fā)生在域訪問(wèn)之前。
當(dāng)不同的存儲(chǔ)訪問(wèn)類型同時(shí)引起存儲(chǔ)訪問(wèn)失效時(shí)，按照優(yōu)先級(jí)由高到低的次序，先保存優(yōu)先級(jí)高的存儲(chǔ)訪問(wèn)失效相關(guān)信息，在表中各存儲(chǔ)訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)由上到下依次遞減。
圖15.36顯示了判斷存儲(chǔ)訪問(wèn)失效的全過(guò)程。
下面分別介紹各種類型的存儲(chǔ)訪問(wèn)失效方式。
①極端異常（terminalexception）
極端異常指的是發(fā)生了不可恢復(fù)的存儲(chǔ)訪問(wèn)失效。具體屬于哪種情況，有生產(chǎn)商定義。
②中斷向量訪問(wèn)異常（vectorexception）
在數(shù)據(jù)訪問(wèn)周期，如果訪問(wèn)異常中斷向量表（地址0x0到0x1f）時(shí)發(fā)生存儲(chǔ)訪問(wèn)失效，這種存儲(chǔ)訪問(wèn)失效稱為中斷向量訪問(wèn)異常。當(dāng)MMU被禁止時(shí)是否產(chǎn)生中斷向量訪問(wèn)異常由生產(chǎn)商決定。
③地址對(duì)齊失效
在數(shù)據(jù)訪問(wèn)周期，如果訪問(wèn)字單元地址時(shí)地址bits[1:0]位不是0b00，或者訪問(wèn)半字單元時(shí)地址bits[0]位不是0b0，則產(chǎn)生的存儲(chǔ)訪問(wèn)失效稱為地址對(duì)齊失效。在指令預(yù)取周期不會(huì)產(chǎn)生地址對(duì)齊失效。在數(shù)據(jù)訪問(wèn)周期，如果訪問(wèn)字節(jié)單位，不會(huì)產(chǎn)生地址訪問(wèn)失效。
④地址變換失效
有兩種類型的地址變換失效。一種是基于段的地址變換失效，它指當(dāng)一級(jí)頁(yè)表描述符的位bits[1:0]=0b00時(shí)，表示該一級(jí)描述符頁(yè)表項(xiàng)無(wú)效，這時(shí)產(chǎn)生基于段的地址變換失效。第二種是基于頁(yè)的地址變換失效。當(dāng)二級(jí)描述符的位bits[1:0]=0b00時(shí)，表示該二級(jí)描述符頁(yè)表項(xiàng)無(wú)效，這時(shí)產(chǎn)生基于頁(yè)的地址變換失效。
圖15.36判斷存儲(chǔ)訪問(wèn)失效的全過(guò)程。
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