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ARM七种运行模式的权限

时间:11-11 来源:互联网 点击:

的级别,如下图所示:

500)this.width=500;" border=0>

每区域可以填写的值有4个,分别为00,01,10,11(二进制),他们的意义如下所示:

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00:当前级别下,该内存区域不允许被访问,任何的访问都会引起一个domain fault

01:当前级别下,该内存区域的访问必须配合该内存区域的段描述符中AP位进行权检查

10:保留状态(我们最好不要填写该值,以免引起不能确定的问题)

11:当前级别下,对该内存区域的访问都不进行权限检查。

我们再来看看discriptor中的Domain区域,该区域总共有4个bit,里面的值是对DOMAIN ACCESS CONTROL REGISTER中16个区域的索引.而AP位配合S bit和A bit对当前描述符描述的内存区域被访问权限的说明,他们的配合关系如下图所示:

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AP位也是有四个值,我结合实例对其进行说明.

例1:

Discriptor 中的domain=4,AP=10(这种情况下S bit ,A bit 被忽略)

假设现在我要对该描述符描述的内存区域进行访问:

由于domain=4,而DOMAIN ACCESS CONTROL REGISTER中field 4的值是01,系统会对该访问进行访问权限的检查。

假设当前CPU处于Supervisor模式下,则程序可以对该描述符描述的内存区域进行读写操作。

假设当前CPU处于User模式下,则程序可以对该描述符描述的内存进行读访问,若对其进行写操作则引起一个permission fault.

例2:

Discriptor 中的domain=0,AP=10(这种情况下S bit ,A bit 被忽略)

domain=0,而DOMAIN ACCESS CONTROL REGISTER中field 0的值是11,系统对任何内存区域的访问都不进行访问权限的检查。

由于统对任何内存区域的访问都不进行访问权限的检查,所以无论CPU处于合种模式下(Supervisor模式或是User模式),程序对该描述符描述的内存都可以顺利地进行读写操作

例3:Discriptor 中的domain=4,AP=11(这种情况下S bit ,A bit 被忽略)

由于domain=4,而DOMAIN ACCESS CONTROL REGISTER中field 4的值是01,系统会对该访问进行访问权限的检查。

由于AP=11,所以无论CPU处于合种模式下(Supervisor模式或是User模式),程序对该描述符描述的内存都可以顺利地进行读写操作

例4:

Discriptor 中的domain=4,AP=00, S bit=0,A bit=0

由于domain=4,而DOMAIN ACCESS CONTROL REGISTER中field 4的值是01,系统会对该访问进行访问权限的检查。

由于AP=00,S bit=0,A bit=0,所以无论CPU处于合种模式下(Supervisor模式或是User模式),程序对该描述符描述的内存都只能进行读操作,否则引起permission fault.

通过以上4个例子我们得出两个结论:

1.对某个内存区域的访问是否需要进行权限检查是由该内存区域的描述符中的Domain域决定的。

2.某个内存区域的访问权限是由该内存区域的描述符中的AP位和协处理器CP15中Control Register1(控制寄存器1)中的S bit和R bit所决定的。

关于访问控制机制我们就讲到这里.

注1:对于s3c2410来说,MMU是以Modify Visual Address(MVA)进行寻址的,这个地址是Virtual Address的一个变换,我将在以后谈论到进程切换的时候中向大家介绍MVA

在ARM处理器中,MMU将整个存储空间分成最多16个域,记作D0~D15,每个域对应一定的存储区域,该区域具有相同的访问控制属性。

在ARM处理器中,MMU中的每个域的访问权限分别由CP15的C3寄存器中的两位来设定,C3寄存器刚好可以设置16个域的访问权限。C3寄存器的域定义如表4-6所示。

表4-6 CP15的C3寄存器的域定义

D15

D14

D13

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

C3寄存器的D0~D15各占两位,它们分别控制D0~D15共16域的访问类型,具体说明如表4-7所示。

表4-7 域的访问控制字段编码及含义

控制位编码

访问类型

含 义

0b00

没有访问权限

这时访问该域将产生访问失效

0b01

客户(client)

根据CP15的C1控制寄存器中的R和S位以及页表中地址变换条目中的访问权限控制位AP来确定是否允许各种系统工作模式的存储访问

0b10

保留

使用该值会产生不可预知的结果

0b11

管理者(manager)

不考虑CP15的C1控制寄存器中的R和S位以及页表中地址变换条目中的访问权限控制位AP,在这种情况下不管系统工作在特权模式还是用户模式都不会产生访问失效

当域访问权限控制位设置为上面的0b01即客户类型权限时,用户模式以及特权模式的访问权限则由CP15的C1控制寄存器中的R和S位以及页表中地址变换条目中的访问权限控制位AP两位来确定,具体说明如表4-8所示。

表4-8 MMU中存储访问权限控制

AP[1:0]

S

R

特权(privileged)模式访问权限

用户(user)模式访问权限

00

0

0

不能访问

不能访问

00

1

0

只读

不能访问

00

0

1

只读

只读

00

1

1

访问导致不可预知的

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