Memory 开始编写ARM RTOS并对内存映射感到困惑

所以我以前为学校写过一个小型RTOS，不过我们只是使用引导加载程序（redboot）留给我们的内存映射。它（TS-7200）有4x 8MB的ram段，但引导加载程序已“重新映射”它们，使它们从0开始连续。我基本上想知道是什么机制使得这成为可能，因为我现在正在考虑为基于px4fmu arm的auto-pilot编写一个更轻的固件，并且想知道我的内存发生了什么，这样我就可以了解我的链接器脚本以及内存保护

引导加载程序是否打开MMU并设置页表，以便将0-32MB的地址转换为正确的物理地址？如果是这样，我认为转换不会自动发生在主管模式下，这就是引导加载程序留给您的

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我怀疑事实并非如此，引导加载程序做了一些GPMC咒语来改变内存芯片的寻址方式。我读到一些关于外围设备不可重新映射的文章，这在这个理论上是有道理的。如果是这种情况，有人能给我一个快速的概述如何工作/哪些地址最终意味着什么？我以前在SoC用户指南中看到过关于“总线地址”的内容，这些地址如何关联/转换为各种类型内存中的地址？

因此，有处理器，然后是mmu，然后是一级缓存，然后是“处理器核心”的边缘，尽管埋在早期内存系统下的也是一个核心，但更深层

当“处理器”访问程序员直接操作的某个地址时（寄存器中用于保存加载或存储地址的值，加上编码的任何偏移量）

如果mmu已启用，则mmu会从地址中提取一些位，根据地址寄存器进行一些计算，然后在mmu的内存侧（处理器侧和内存侧）生成自己的内存周期。它查找用户编程的mmu表信息，这是如何将虚拟地址更改为物理地址的。一旦mmu完成了收集数据所需的内存周期数（请注意，mmu可能有一个先前查找的小缓存，以保存实际内存周期），然后，只要没有故障（表中描述了正在访问的地址，权限匹配允许您访问该内存，和/或mmu表查找本身没有导致故障）处理器想要执行的访问是使用物理地址执行的

如果mmu被禁用，则处理器访问直接进入一级缓存，然后通过axi或amba总线进入内存系统。如果存在二级缓存，则二级缓存位于amba/axi上

一旦你进入amba/axi，你就进入了供应商逻辑，谁制造了芯片（arm不制造芯片——它制造处理器内核，一些供应商用自己的逻辑包装该内核，然后制造芯片并销售芯片）。您可以进入供应商的内存系统，该系统可能非常简单，也可能非常复杂。例如，您可以具有可配置的设置，以便某些地址空间（例如，通电时）可以在一个点上设置为零指向一个rom，然后，如果您稍后更改一个设置，在零或接近零的位置访问将导致它进入某个ram。您可以有一些逻辑来操纵整个地址空间，例如地址的前两位进入某个逻辑，该逻辑有四组控制寄存器，并且对于地址空间的每四分之一，这些寄存器控制r电子注册师可能会对地址或其他类似mmu的东西进行操作

最终，供应商逻辑将开始解码更多的地址位，并确定您是否试图访问实际的ram、rom或外围设备，然后当它接近最终目标时，外围设备中的csr等将进一步解码地址位。任何处理器的地址空间都可以（并不总是）但也可以像树一样，主干是地址离开处理器的地方，但当解析地址时，它可以在不同的方向上分支，最终它会找到您试图寻址的单个叶，无论是ram中的内存位置、某个外设中的csr或某个ram或外设中的其他项（这可能导致其他总线上的其他事件链，例如usb或pcie）

所以，在说了所有这些之后，这里的简短回答是，首先，您应该在没有mmu和缓存的情况下运行，了解（的供应商端）的“物理”地址空间芯片，无论是否使用mmu，您都必须了解。此地址空间非常特定于该供应商，可能是该芯片或芯片系列，因此您需要芯片供应商的文档。然后，了解如何使用mmu，我首先建议您尝试使用与物理地址相同的虚拟地址，并学习标记ram作为可缓存的，外围地址空间作为不可缓存的（然后打开数据缓存，看看它是否工作）。然后学习添加指向不同物理地址的虚拟地址空间块，从那里您就可以开始在操作系统中使用mmu了

arm处理器本身不知道外设是ram还是rom，也不知道外设是墙上的洞。地址位只是位，一些它通常不关心的模式，在一些arm处理器架构中，有些例外情况是，arm处理器内部有一些外设，它会解码，不让你进一步了解呃，但arm不知道或不关心供应商的外围设备、ram、rom等，因此这些地址空间的虚拟地址可能与物理地址不同。您不想做的是拥有外围设备地址空间（数据）可缓存。一些较新的arm内核有一些关于分支预测的规则，以及可能获取一些数据的限制，所以如果