【2440裸机】虚拟地址MMU

发布时间:2023-06-07  

head.s文件


@*************************************************************************

@ File:head.S

@ 功能:设置SDRAM,将第二部分代码复制到SDRAM,设置页表,启动MMU,

@       然后跳到SDRAM继续执行

@*************************************************************************       


.text

.global _start

_start:

    ldr sp, =4096                       @ 设置栈指针,以下都是C函数,调用前需要设好栈

    bl  disable_watch_dog               @ 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启

    bl  memsetup                        @ 设置存储控制器以使用SDRAM

    bl  copy_2th_to_sdram               @ 将第二部分代码复制到SDRAM

    bl  create_page_table               @ 设置页表

    bl  mmu_init                        @ 启动MMU

    ldr sp, =0xB4000000                 @ 重设栈指针,指向SDRAM顶端(使用虚拟地址)

    ldr pc, =0xB0004000                 @ 跳到SDRAM中继续执行第二部分代码

    @ ldr pc, =main

halt_loop:

    b   halt_loop


init.c文件代码


/*

 * init.c: 进行一些初始化,在Steppingstone中运行

 * 它和head.S同属第一部分程序,此时MMU未开启,使用物理地址

 */ 


/* WATCHDOG寄存器 */

#define WTCON           (*(volatile unsigned long *)0x53000000)

/* 存储控制器的寄存器起始地址 */

#define MEM_CTL_BASE    0x48000000



/*

 * 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启

 */

void disable_watch_dog(void)

{

    WTCON = 0;  // 关闭WATCHDOG很简单,往这个寄存器写0即可

}


/*

 * 设置存储控制器以使用SDRAM

 */

void memsetup(void)

{

    /* SDRAM 13个寄存器的值 */

    unsigned long  const    mem_cfg_val[]={ 0x22011110,     //BWSCON

                                            0x00000700,     //BANKCON0

                                            0x00000700,     //BANKCON1

                                            0x00000700,     //BANKCON2

                                            0x00000700,     //BANKCON3  

                                            0x00000700,     //BANKCON4

                                            0x00000700,     //BANKCON5

                                            0x00018005,     //BANKCON6

                                            0x00018005,     //BANKCON7

                                            0x008C07A3,     //REFRESH

                                            0x000000B1,     //BANKSIZE

                                            0x00000030,     //MRSRB6

                                            0x00000030,     //MRSRB7

                                    };

    int     i = 0;

    volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;

    for(; i < 13; i++)

        p[i] = mem_cfg_val[i];

}


/*

 * 将第二部分代码复制到SDRAM

 */

void copy_2th_to_sdram(void)

{

    unsigned int *pdwSrc  = (unsigned int *)2048;

    unsigned int *pdwDest = (unsigned int *)0x30004000;

    

    while (pdwSrc < (unsigned int *)4096)

    {

        *pdwDest = *pdwSrc;

        pdwDest++;

        pdwSrc++;

    }

}


/*

 * 设置页表

 */

void create_page_table(void)

{


/* 

 * 用于段描述符的一些宏定义

 */ 

#define MMU_FULL_ACCESS     (3 << 10)   /* 访问权限 */

#define MMU_DOMAIN          (0 << 5)    /* 属于哪个域 */

#define MMU_SPECIAL         (1 << 4)    /* 必须是1 */

#define MMU_CACHEABLE       (1 << 3)    /* cacheable */

#define MMU_BUFFERABLE      (1 << 2)    /* bufferable */

#define MMU_SECTION         (2)         /* 表示这是段描述符 */

#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的起始物理地址为0,第一部分程序的起始运行地址也是0,

     * 为了在开启MMU后仍能运行第一部分的程序,

     * 将0~1M的虚拟地址映射到同样的物理地址

     */

    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,

     * GPFCON和GPFDAT这两个寄存器的物理地址0x56000050、0x56000054,

     * 为了在第二部分程序中能以地址0xA0000050、0xA0000054来操作GPFCON、GPFDAT,

     * 把从0xA0000000开始的1M虚拟地址空间映射到从0x56000000开始的1M物理地址空间

     */

    virtuladdr = 0xA0000000;

    physicaladdr = 0x56000000;

    *(mmu_tlb_base + (virtuladdr >> 20)) = (physicaladdr & 0xFFF00000) |

                                            MMU_SECDESC;


    /*

     * SDRAM的物理地址范围是0x30000000~0x33FFFFFF,

     * 将虚拟地址0xB0000000~0xB3FFFFFF映射到物理地址0x30000000~0x33FFFFFF上,

     * 总共64M,涉及64个段描述符

     */

    virtuladdr = 0xB0000000;

    physicaladdr = 0x30000000;

    while (virtuladdr < 0xB4000000)

    {

        *(mmu_tlb_base + (virtuladdr >> 20)) = (physicaladdr & 0xFFF00000) |

                                                MMU_SECDESC_WB;

        virtuladdr += 0x100000;

        physicaladdr += 0x100000;

    }

}


/*

 * 启动MMU

 */

void mmu_init(void)

{

    unsigned long ttb = 0x30000000;


// ARM休系架构与编程

// 嵌入汇编:LINUX内核完全注释

__asm__(

    "mov    r0, #0n"

    "mcr    p15, 0, r0, c7, c7, 0n"    /* 使无效ICaches和DCaches */

    

    "mcr    p15, 0, r0, c7, c10, 4n"   /* drain write buffer on v4 */

    "mcr    p15, 0, r0, c8, c7, 0n"    /* 使无效指令、数据TLB */

    

    "mov    r4, %0n"                   /* r4 = 页表基址 */

    "mcr    p15, 0, r4, c2, c0, 0n"    /* 设置页表基址寄存器 */

    

    "mvn    r0, #0n"                   

    "mcr    p15, 0, r0, c3, c0, 0n"    /* 域访问控制寄存器设为0xFFFFFFFF,

                                         * 不进行权限检查 

                                         */    

    /* 

     * 对于控制寄存器,先读出其值,在这基础上修改感兴趣的位,

     * 然后再写入

     */

    "mrc    p15, 0, r0, c1, c0, 0n"    /* 读出控制寄存器的值 */

    

    /* 控制寄存器的低16位含义为:.RVI ..RS B... .CAM

     * R : 表示换出Cache中的条目时使用的算法,

     *     0 = Random replacement;1 = Round robin replacement

     * V : 表示异常向量表所在的位置,

文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>