32位MIPS CPU地址空间

32位MIPS CPU将程序地址空间(可以理解为虚拟地址)分为4部分:

Kuseg:0×00000000~0×7FFFFFFF(2G)。这些地址是用户态可用的地址。  在有MMU的机器里,这些地址将一概被转换。除非MMU已经设置好,否则不应该使用这些地址;对于没有MMU的处理器,这些地址的行为与具体处理器有关。 如果想要你的代码能够移植到无MMU的处理器上,或者能够在无MMU的处理器间移植,应避免使用这块区域。

Kseg0:0×80000000~0×9FFFFFFF(512M)。只要把最高位清零,这些地址就会转换成物理地址,映射到连续的 低端512M的物理空间上。这段区域的地址几乎总是要通过高速缓存来存取(write-back,或write-through模式),所以在高速缓存初 始化之前,不能使用。因为这种转换极为简单,且通过Cache访问,因而常称为这段地址为Unmapped Cached。这个区域在无MMU的系统中用来存放大多数程序和数据;在有MMU的系统中用来存放操作系统核心。

KSeg1:0xA0000000~0xBFFFFFFF(512M)。这些地址通过把最高三位清零,映射到连续的第算512M的物理地址,即 Kseg1和Kseg0对应同一片物理内存。但是与通过Kseg0的访问不同,通过Kseg1访问的话,不经过高速缓存。 Kseg1是唯一的在系统加电/复位时,能正常访问的地址空间,这也是为什么复位入口点(0xBFC00000)放在这个区域的原因,即对应复位物理地址 为0×1FC00000。因而,一般情况下利用该区域存储Bootlooder;大多数人也把该区域用作IO寄存器(这样可以保证访问时,是直接访问 IO,而不是访问cache中内容),因而建议IO相关内容也要放在物理地址的512M空间内。

KSeg2:0xC0000000~0xFFFFFFFF(1G)。这块区域只能在核心态下使用,并且要经过MMU的转换,因而在MMU设置好之前,不要存取该区域。除非你在写一个真正的操作系统,否则没有理由使用Kseg2。

MIPS CPU运行时有三种状态:用户模式(User Mode);核心模式(Kernel Mode);管理模式(Supervisor Mode)。其中管理模式不常用。用户模式下,CPU只能访问KUSeg;当需要访问KSeg0、Kseg1和Kseg2时,必须使用核心模式或管理模 式。

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