富士电机微页表详解：小页与微页表地址变换

"微页表项的字段含义与地址变换过程" 在计算机系统中，页表是用来进行虚拟地址到物理地址转换的关键数据结构。在ARM处理器的内存管理单元（MMU）中，页表分为不同层次，以支持不同大小的页面，如大页、小页和微页。在富士电机的fuji alpha5 smart plus系统中，针对小页表项和微页表项的详细描述如下： 1. **小页表项**: - **bits[1:0]**: 这两个位用于标识页表项的类型，当值为0b10时，表示这是一个小页表项。 - **bits[3:2]**: 这两个位表示页的Cache和写缓存属性，控制内存访问的缓存行为。 - **bits[11:4]**: 包含访问权限控制位，根据表15.22的编码定义，用于设置访问权限。 - **AP0-AP3**: 这四个位分别对应小页中的四个子页（每个子页1KB），设置每个子页的访问权限。 - **bits [15:12]**: 当前未使用，应置为0。 - **bits[31:16]**: 提供20位物理页帧的高16位地址，与低12位（通常在下一级页表中）组合成完整的4KB物理页的地址。 小页表的地址变换过程如图15.31所示，通过小页表项，系统可以对4KB页面的每个1KB子页进行更细粒度的访问权限控制。 2. **微页表项**: - **bits[1:0]**: 当值为0b11时，表明这是微页表项，用于1KB物理页的地址映射。 - **bits[3:2]**: 同样表示Cache和写缓存属性。 - **bits[11:4]**: 包含访问权限位，可能与小页表中的访问权限位类似。 - **bits [15:12]**: 可能未使用或有特定用途，具体要看实现。 - **bits[31:16]**: 提供1KB物理页帧的高16位地址，结合低12位，形成完整的1KB物理页地址。 微页表的地址变换过程如图15.32所示，允许更精细的内存管理，尤其是在需要控制小页面访问权限的场景下。 ARM处理器采用这种分层页表机制，是为了在保持地址转换效率的同时，实现灵活的内存访问控制。这使得系统能够适应不同的应用场景，例如在嵌入式系统中，可能需要更严格的权限控制或者内存优化。通过授权模式，ARM公司能够让多个合作伙伴生产定制化的处理器，满足各自市场的需求，这正是ARM处理器能在全球范围内广泛应用的原因。