關(guān)于A(yíng)RM芯片地址重映射的形象解釋

ARM芯片的地址重映射映射就是一一對應的意思。重映射就是重新分配這種一一對應的關(guān)系。我們可以把存儲器看成一個(gè)具有輸出和輸入口的黑盒子。如下圖所示，輸入量是地址，輸出的是對應地址上存儲的數據。當然這個(gè)黑盒子是由很復雜的半導體電路具現的，具體的實(shí)現的方式我們現在不管。存儲單位一般是字節。這樣，每個(gè)字節的存儲單元對應一個(gè)地址，當一個(gè)合法地址從存儲器的地址總線(xiàn)輸入后，該地址對應的存儲單元上存儲的數據就會(huì )出現在數據總線(xiàn)上面。

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201611/321548.htm
圖1
普通的單片機把可執行代碼和數據存放到存儲器中。單片機中的CPU從儲器中取指令代碼和數據。其中存儲器中每個(gè)物理存儲單元與其地址是一一對應而且是不可變的。如下圖，CPU讀取0x00000000地址上存儲單元的過(guò)程。

圖2
ARM比較復雜。ARM芯片與普通單片機在存儲器地址方面的不同在于：ARM芯片中有些物理存儲單元的地址可以根據設置變換。就是說(shuō)一個(gè)物理存儲單元現在對應一個(gè)地址，經(jīng)過(guò)設置以后，這個(gè)存儲單元就對應了另外一個(gè)地址了。圖3是隨意舉了個(gè)例子（不要與ARM芯片對應），旨在說(shuō)明地址重映射的過(guò)程。圖3表示把0x00000000地址上的存儲單元映射到新的地址0x00000007上。CPU存取0x00000007就是存取0x00000000上的物理存儲單元。

圖3
下面圖4，圖5是對ARM芯片的兩種地址重映射方式的圖示。假設我們的應用程序存放在外擴FLASH當中，那么應用程序的異常向量表就存放在0x80000000起始的64個(gè)（其中有32個(gè)存放異常向量）物理存儲單元中。但是ARM核發(fā)生異常（中斷）后是從0x00000000~0x0000003F地址范圍取異常向量的。所以要把0x80000000~0x8000003F范圍內的存儲單元重新映射到0x00000000~0x0000003F地址范圍上。以后CPU存取0x00000000~0x0000003F地址就是存取0x80000000~0x8000003F范圍內的存儲單元。圖4只顯示出第一個(gè)異常向量的地址重映射，整個(gè)異常向量表的地址重映射等同這個(gè)過(guò)程。

圖4

圖5
圖5描述示了ARM芯片的另外一種映射方式。這個(gè)映射可以由用戶(hù)決定采用還是不采用（相關(guān)代碼在工程文件的startup.s中，這個(gè)文件是第三方提供，用戶(hù)可以修改）。這個(gè)映射主要是為了提高應用程序異常相應得速度。當我們把應用程序存放在片內FLASH的時(shí)候，異常向量表存放在0x00000000~0x0000003F存儲單元內。每次發(fā)生異常，CPU從0x00000000~0x0000003F地址上取異常向量。但是對RAM的存取速度遠高于對FLASH的存取速度，所以為了提高異常相應速度我們采取以下做法：
Step1：
先把0x00000000~0x0000003F（FLASH）存儲單元內的異常向量表復制到0x40000000~0x4000003F（片內RAM的最低端64個(gè)字節的存儲單元）范圍內存儲單元中。
Step2：
把0x40000000~0x4000003F范圍內存儲單元地址重新映射到0x00000000~0x0000003F地址范圍。這樣做了以后，當異常發(fā)生的時(shí)候，CPU取異常向量就是從RAM區中的異常向量表中區，速度快了。比如復位中斷發(fā)生，CPU從地址0x00000000取指令，但此時(shí)由于已經(jīng)過(guò)地址重新映射，這個(gè)0x00000000被地址轉換器轉換成0x40000000，CPU實(shí)際上是取的RAM區中0x400000000這個(gè)存儲單元內的指令（異常向量）。當然用戶(hù)可以不進(jìn)行這種映射。片內FLASH中0x00000000~0x0000003F存儲單元具有一模一樣的異常向量表。只不過(guò)不進(jìn)行這種