在本节中,咱们将学习系统控制协处理器(CP15)的寄存器构造和性能。咱们会通过实例和案例代码来具体介绍CP15的次要寄存器及其作用。
1. 协处理器寄存器概述
系统控制协处理器(CP15)的寄存器分为16个主寄存器(c0-c15),每个主寄存器又分为若干次寄存器。这些寄存器用于存储和管制处理器的状态、内存治理、缓存管制等性能。
在ARM汇编中,咱们应用MCR
、MRC
等指令来拜访协处理器寄存器。上面,咱们将介绍CP15的局部重要寄存器。
2. 次要寄存器简介
- 处理器ID寄存器(c0)
处理器ID寄存器用于标识处理器的类型、制造商和版本信息。咱们能够应用MRC
指令来读取处理器ID,如下所示:
MRC p15, 0, r0, c0, c0, 0 ; 将CP15的寄存器c0的值挪动到ARM寄存器r0
- 管制寄存器(c1)
管制寄存器用于管制处理器的系统控制、内存治理和缓存管制性能。例如,咱们能够通过设置管制寄存器的相应位来开启或敞开数据缓存:
; 关上数据缓存 MRC p15, 0, r0, c1, c0, 0 ; 将CP15的寄存器c1的值挪动到ARM寄存器r0 ORR r0, r0, #0x4 ; 设置r0的第2地位1 MCR p15, 0, r0, c1, c0, 0 ; 将ARM寄存器r0的值挪动到CP15的寄存器c1
- 地址转换表基址寄存器(c2)
地址转换表基址寄存器用于存储内存地址转换(MMU)所需的表基址。咱们能够应用MCR
和MRC
指令来批改和读取地址转换表基址,如下所示:
; 设置地址转换表基址 LDR r0, =0x40000000 ; 将地址0x40000000加载到ARM寄存器r0 MCR p15, 0, r0, c2, c0, 0 ; 将ARM寄存器r0的值挪动到CP15的寄存器c2
- 域访问控制寄存器(c3)
域访问控制寄存器用于管制内存拜访权限。咱们能够应用MCR
和MRC
指令来批改和读取域访问控制寄存器,如下所示:
; 设置所有域的拜访权限为管理模式 LDR r0, =0xFFFFFFFF ; 将0xFFFFFFFF加载到ARM寄存器r0 MCR p15, 0, r0, c3, c0, 0 ; 将ARM寄存器r0的值挪动到CP15的寄存器c3
3. 实例:启用MMU和缓存在本实例中,咱们将展现如何应用CP15寄存器启用内存治理单元(MMU)和缓存。以下是一个简略的示例代码:
_start: ; 1. 设置地址转换表基址 LDR r0, =0x40000000 ; 将地址0x40000000加载到ARM寄存器r0 MCR p15, 0, r0, c2, c0, 0 ; 将ARM寄存器r0的值挪动到CP15的寄存器c2 ; 2. 设置域访问控制寄存器,容许所有域的拜访 LDR r0, =0xFFFFFFFF ; 将0xFFFFFFFF加载到ARM寄存器r0 MCR p15, 0, r0, c3, c0, 0 ; 将ARM寄存器r0的值挪动到CP15的寄存器c3 ; 3. 启用MMU和缓存 MRC p15, 0, r0, c1, c0, 0 ; 将CP15的寄存器c1的值挪动到ARM寄存器r0 ORR r0, r0, #0x1005 ; 设置r0的第0位、第2位和第12位为1,以启用MMU、数据缓存和指令缓存 MCR p15, 0, r0, c1, c0, 0 ; 将ARM寄存器r0的值挪动到CP15的寄存器c1 ; 4. 程序继续执行其余工作
在本示例中,咱们首先设置了地址转换表基址和域访问控制寄存器,以便在启用MMU后正确执行内存治理。而后,咱们批改了处理器管制寄存器,以启用MMU、数据缓存和指令缓存。请留神,理论利用中,您须要依据硬件和需要设置适合的地址转换表和域访问控制。
通过以上示例和解说,咱们曾经理解了CP15系统控制协处理器寄存器的基本概念和用法。在理论开发中,您须要依据具体需要和硬件环境来配置和应用这些寄存器。心愿这些内容对您有所帮忙!
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