本文描述基于存储器管理单元的系统结构， 包含以下内容：
• 关于存储器管理单元的结构
• 访问权限
• 域
• 异常
• ＣＰ１５寄存器
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３．１关于存储器管理单元的结构
ＭＭＵ存储器系统的结构允许对存储器系统的精细控制。大部分的控制细节由存在存储器中的转换表提供。这些表的入口定义了从１ＫＢ到１ＭＢ的各种存储器区域的属性。这些属性包括：
pc anywhere虚拟地址到物理地址映射
ＡＲＭ处理器产生的地址叫虚拟地址，ＭＭＵ允许把这个虚拟地址映射到一个不同的物理地址去。这个物理地址表示了被访问的主存储器的位置。
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它允许用很多方式管理物理存储器的位置，例如：它可以用具有潜在冲突的地址映射为不同的进程分配存储器，或允许具有不连续地址的应用把它映射到连续的地址空间。
－－－－－－注－－－－－－
如果使用了快速上下文切换扩展（Ｆａｓｔ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｗｉｔｃｈ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ），则在本文中的虚拟地址的意思应该是修改过的虚拟地址（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｖｉｒｔｕａｌ
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存储器访问权限（ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎｓ）
这些控制对存储器区域的不可访问权限、只读权限、读写权限。当访问不可访问权限的存储器时，会有一个存储器异常通知ＡＲＭ处理器。
允许权限的级别也受程序运行在用户状态还是特权状态影响，还受是否使用了域有关。
高速缓存和缓冲位（Ｃａｃｈａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｕｆｆｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔｓ ［Ｃ ａｎｄ Ｂ］）
这些在高速缓存和缓冲一节讲
系统控制协处理器的寄存器允许对系统的高级控制，如转换表的位置。他们也用来为ＡＲＭ提供内存异常的状态信息。
查整个转换表的过程叫转换表遍历。它由硬件制动进行，并需要大量的执行时间（至少一个存储器访问，通常是两个）。为了减少存储器访问的平均消耗， 转换表
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遍历结果被高速缓存在一个或多个叫作Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｌｏｏｋａｓｉｄｅ Ｂｕｆｆｅｒｓ（ＴＬＢｓ）的结构中。通常在ＡＲＭ的实现中每个内存接口有一个ＴＬＢ。
• 有一个存储器接口的系统通常有一个唯一的ＴＬＢ
• 指令和数据的内存接口分开的系统通常有分开的指令ＴＬＢ和数据ＴＬＢ
如果系统有高速缓存， 高速缓存的数量也通常是由同样的方法确定的。所以在高速缓存的系统中，每个高速缓存一个ＴＬＢ。
当存储器中的转换表被改变或选中了不同的转换表（通过写ＣＰ１５的寄存器２），先前高速缓存的转换表遍历结果将不再有效。ＭＭＵ结构提供了刷新ＴＬＢ的操作。
ＭＭＵ结构也允许特定的转换表遍历结果被锁定在一个ＴＬＢ中，这就保证了对相关的存储器区域的访问绝不会导致转换表遍历，这也对那些把指令和数据锁定在高速缓存中的实时代码有相同的好处。
３．２存储器访问的顺序
当ＡＲＭ要访问存储器时，ＭＭＵ先查ＴＬＢ中的虚拟地址表，如果ＡＲＭ的结构支持分开的地址ＴＬＢ和指令ＴＬＢ，那么它用：
• 取指令使用指令ＴＬＢ
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• 其它的所有访问类别用数据ＴＬＢ
如果ＴＬＢ中没有虚拟地址的入口，则转换表遍历硬件从存在主存储器中的转换表中获取转换和访问权限，一旦取到，这些信息将被放在ＴＬＢ中，它会放在一个没有使用的入口处或覆盖一个已有的入口。关于转换表的信息和转换表遍历的实现参见转换过程一节。
一旦为存储器访问的ＴＬＢ的入口被拿到，这些信息将被用于：
１． Ｃ（高速缓存）和Ｂ（缓冲）位被用来控制高速缓存和写缓冲，并决定是否高速缓存。（如果系统中没有高速缓存和写缓冲，则对应的位将被忽略）
２． 访问权限和域位用来控制访问是否被允许。如果不允许，则ＭＭＵ将向ＡＲＭ处理器发送一个存储器异常；否则访问将被允许进行。
访问权限、域和异常几节有详细描述。
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３． 对没有高速缓存的系统（包括在没有高速缓存系统中的所有存储器访问），物理地址将被用作主存储器访问的地址。
对有高速缓存的系统，在高速缓存没有选中的情况下，物理地址将被用行取（ｌｉｎｅ ｆｅｔｃｈ）的地址。如果选中了高速缓存，则物理地址将被忽略。
图３－１说明了这种高速缓存系统
图3-1 高速缓存的MMU存储器系统
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３．２．１ 允许和禁止ＭＭＵ
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通过写系统控制协处理器的寄存器１的第０位可以允许和禁止ＭＭＵ。在复位后这位是０，ＭＭＵ被禁止。
当ＭＭＵ被禁止时，存储器访问将被按如下处理：
１． 由具体的实现确定当ＭＭＵ被禁止时是否能够允许高速缓存和写缓冲。
• 当ＭＭＵ被禁止时不能允许高速缓存和写缓冲时，Ｃ和Ｂ位不起作用。
• 当ＭＭＵ被禁止时能允许高速缓存和写缓冲时：
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ｉ． 访问数据时被认为没有高速缓存和写缓冲（Ｃ＝＝０，Ｂ＝＝０）
ｉｉ． 取指令时：
ａ） 当系统只有一个唯一的ＴＬＢ时，认为是没有高速缓存。（Ｃ＝＝０）
ｂ） 当系统只有独立的指令ＴＬＢ时，认为是有高速缓存。（Ｃ＝＝１）
２． 没有存储器访问权限的检查，ＭＭＵ也不产生异常信号。
３． 物理地址与虚拟地址相同（即所谓的平坦地址映射模式）。
在允许ＭＭＵ之前，必须在内存中建立适当的转换表，并且所有相关的ＣＰ１５寄存器要被初始化正确。
注：－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
允许和禁止ＭＭＵ直接改变了虚拟地址到物理地址的映射（除非转换表被设定为平坦地址映射模式）。所以很可能在允许ＭＭＵ时所有的高速缓存需要被刷新。
另外，如果允许ＭＭＵ的指令的物理地址和虚拟地址不同，取指令将变得复杂化。所以，强烈建议允许ＭＭＵ的指令具有相同的物理地址和虚拟地址。
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