Linux驱动前置-2虚拟地址高速缓存cache不不过cache并不-majiotto.PDF

Linux驱动前置-2 虚拟地址 在ARM-Linux编程中，需要把物理地址转换成虚拟地址，然后通过虚拟地址，对设 备进⾏操作 在ARM上，如果没有启动MMU （相当于裸机程序），需要通过物理地址对设备进⾏ 操作 在Linux中，使⽤了MMU，这时就需要使⽤虚拟地址对设备进⾏操作 RISC （精简指令集） ARM MIPS POWERPC CISC （复杂指令集） 8051 X86 RISC与CISC的区别在于，RISC的每条指令的执⾏时间以及⻓度都是⼀样的 ⾼速缓存cache cache位于CPU与内存之间，作⽤是提⾼处理器访问内存的速度 cache出现的原因，就是CPU与内存之间的io速度差距太⼤ 不过cache并不是CPU与内存之间的唯⼀通道，CPU读取数据会先从 cache中读取，如果cache⾥没有，再从内存中读取 处理器访问速度最快的是寄存器，其次就是cache cache ：SRAM 内存： DRAM SRAM⽐DRAM贵，最贵的还是寄存器 内存管理单元Memory Management Unit MMU实现了从虚拟地址到物理地址的转换 通过物理地址找到虚拟地址 —— ioremap 函数 MMU还有两个重要功能： ● 辅助实现虚拟内存 ● 辅助实现多任务管理 ⽬前我的感觉，MMU就像⼀个路由器，内部的路由表实现了虚拟地址和物理地址的 转换，通过修改这份路由表，也可以改变原来的⼀些对应关系 MMU —— 虚拟内存 虚拟内存的⼤⼩和实际内存的⼤⼩⽆关 ⽐如地址总线32位的CPU，它的寻址能⼒是4G，也许实际内存只有 1G、2G，但对于程序员⽽⾔，看到的就是4G这个虚拟内存 虚拟内存使存储系统既具有相当于外部存储的容量，⼜有接近于内存的访问速度 这⾥所说的外部存储，指的是硬盘、闪存这类外置的存储设备，⽽不是内存，不要 与上上句话搞混淆了 int *p, data; p = 0x1000af2e; //这⾥是虚拟内存 data = *ptr; //通过MMU将实际内存中的数据进⾏赋值，这个过程可能会引 起中断，如果映射的物理地址超出实际内存的范围的话，具体过程后⾯再讨论 Linux体系结构分为两部分：⽤户空间 + 内核空间 Linux的内核结构： System Call Interface （SCI层） 为⽤户空间提供了⼀套标准的系统调⽤函数来访问Linux内核 Process Management （PM） 进程管理是创建进程（fork 、exec），停⽌进程（kill、exit），并控制它们之间的 通信（signal等） 还包括进程调度，控制活动进程如何共享CPU Memory Management （MM） 内存管理的主要作⽤是控制多个进程安全的共享内存区域 Virtual File Systems （VFS） 虚拟⽂件系统，隐藏各种⽂件系统的具体细节，为⽂件操作提供统⼀的接⼝ Linux提供了⼀个⼤的通⽤模型，使这个模型包含了所有⽂件系统功能的集合（⼀切 皆⽂件） Device Drivers设备驱动 Linux内核中有⼤量的代码在设备驱动程序部分，⽤于控制特定的硬件设备 Linux驱动⼀般分为⽹络设备、块设备、字符设备、杂项设备 ⽹络协议栈 内核⽹络协议栈为Linux提供了各种的⽹络协议实现