32位嵌入式微处理器中存储管理单元结构的研究与设计

摘要

存储管理单元是各种微处理器的关键部件.该文根据MIPS4KC要求,结合微处理器中的流水线结构,采用了一种基于地址转换后备缓冲存储器的存储管理单元,主要完成虚拟地址到物理地址的转换,内存保护,在三种操作模式下的存储管理等功能.该文提出的存储管理单元适合全定制版图设计,有效地减小了延时.该文给出了该模块的版图.

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摘要

前言

第一章：虚拟存储器

1.1不同的虚拟存储器管理方式

1.1.1页式管理

1.1.2段式管理

1.1.3段页式虚拟存储器

1.2页式虚拟存储器的构成

1.2.1地址的映象和变换

1.2.2替换算法

1.3页式虚拟存储器实现中的问题

1.3.1页面失效的处理

1.3.2提高虚拟存储器等效访问速度的措施

1.3.3影响主存命中率某些因素

1.4存储系统

第二章MIPS的存储管理单元

2.1MIPS4KC存储管理单元的介绍

2.2三种操作模式

2.2.1用户模式下的虚拟寻址

2.2.2核心模式下的虚拟寻址

2.2.3调试模式下的虚拟寻址

2.3地址转换后备缓冲存储器

2.3.1联合地址转换后备缓冲存储器

2.3.2指令地址转换后备缓冲存储器

2.3.3数据地址转换后备缓冲存储器

2.4虚拟地址向物理地址的转换

2.5固定映射

第三章MIPS32位5-段流水线CPU中存储管理模块的设计

3.1MIPS4KC的流水线的介绍

3.2存储管理单元的结构

3.3数据地址转换后备缓冲存储器的组织结构、功能、电路

3.3.1组织结构

3.3.2功能描述

3.3.3电路实现

3.4指令地址转换后备缓冲存储器的组织结构、功能、电路

3.4.1组织结构

3.4.2功能描述

3.4.3电路实现

3.5联合地址转换后备缓冲存储器的组织结构、功能、电路

3.5.1组织结构

3.5.2功能描述

3.5.3电路实现

3.6电路设计中对时延一些分析

附录一：MMU模块的版图(部分)

参考文献

后记

感谢信