MIPS处理器的逻辑寻址空间分布及内核访问外设IO资源

"MIPS处理器的逻辑寻址空间分布" MIPS处理器的逻辑寻址空间分布是指MIPS体系结构下，处理器对内存的访问和管理机制。它将4GB的地址空间分配成多个部分，每个部分都有其特殊的用途和访问限制。 **User Space** 在MIPS处理器的逻辑寻址空间分布图中，可以看到，2GB以下的地址空间，也就是从0x00000000到0x7FFFFFFF的这一段空间，为User Space。这一段空间可以在User Mode下访问，也可以在Kernel Mode下访问。程序在访问User Space的内存时，会通过MMU的TLB，映射到实际的物理地址上。这一段逻辑地址空间和物理地址空间的对应关系，是由MMU中的TLB表项决定的。 **Kernel Space** 从0x80000000到0xFFFFFFFF的一段为Kernel Space，仅限于Kernel Mode访问。如果在User Mode下试图访问这一段内存，将会引发系统的一个Exception。MIPS的Kernel Space又可以划分为三部分。首先是通过MMU映射到物理地址的1GB空间，地址范围从0xC0000000到0xFFFFFFFF。这1GB空间可以用来访问实际的DRAM内存，可以为操作系统的内核所用。 **内核访问外设I/O资源** 在MIPS处理器的逻辑寻址空间分布中，Kernel Space中还有两段特殊的地址空间，分别是Mapped Cached和Unmapped Uncached。这两段地址空间都可以用来访问外设I/O资源，但是它们的访问机制不同。Mapped Cached地址空间可以通过MMU的TLB，映射到实际的物理地址上，而Unmapped Uncached地址空间则不能通过MMU映射到物理地址上。 **MMU和TLB** MMU（Memory Management Unit）是MIPS处理器中的一种硬件组件，负责管理内存的访问和保护。TLB（Translation Lookaside Buffer）是MMU中的一个缓存，负责将逻辑地址翻译成物理地址。MMU和TLB的结合使用，使得MIPS处理器可以高效地访问和管理内存。 **内存映射** MIPS处理器的内存映射是指将逻辑地址空间映射到物理地址空间的过程。在MIPS处理器中，内存映射是通过MMU和TLB共同完成的。MMU将逻辑地址翻译成物理地址，并将其存储在TLB中。这样，程序可以通过MMU和TLB，快速地访问内存。 MIPS处理器的逻辑寻址空间分布是指MIPS体系结构下，处理器对内存的访问和管理机制。它将4GB的地址空间分配成多个部分，每个部分都有其特殊的用途和访问限制。通过MMU和TLB的结合使用，MIPS处理器可以高效地访问和管理内存。