SkyEye模拟硬件介绍 o Now the following hardwares can be simulated by SkyEye: CPU CORE:ARM7TDMI,ARM720T,StrongARM,XScale,Blackfin APPLICATION CPU:Atme1 AT91X40/AT91RM9200,Cirrus CIRRUS LOGIC EP7312/EP9312 CS89712,Intel SA1100/SA1110,Inte1 PXA 25x/27x,Samsung 4510B/44B0/2410/2440,Sharp LH7xxxx, NS9750,Philips LPC22xx,BF533 MEMORY:RAM,ROM,Flash Peripheral:Timer,UART,NIC chip,LCD,TouchScreen,etc. 4口4四1是14P刀00 陈香兰(xlanchenoustc,edu,cn）(升界丸应 长人式操作系统 November 28.2014 5 /46
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SkyEye模拟硬件介绍 Now the following hardwares can be simulated by SkyEye: ▶ CPU CORE: ARM7TDMI, ARM720T,StrongARM, XScale, Blackfin ▶ APPLICATION CPU: Atmel AT91X40/AT91RM9200,Cirrus CIRRUS LOGIC EP7312/EP9312 CS89712,Intel SA1100/SA1110, Intel PXA 25x/27x, Samsung 4510B/44B0/2410/2440 , Sharp LH7xxxx, NS9750, Philips LPC22xx, BF533 ▶ MEMORY: RAM, ROM, Flash ▶ Peripheral: Timer, UART,NIC chip,LCD, TouchScreen, etc. 陈香兰（xlanchen@ustc.edu.cn） (计算机应用教研室@计算机学院嵌入式系统实验室 嵌入式操作系统 @苏州研究院中国科学技术大学Fall 2014) November 28, 2014 5 / 46
SkyEye模拟硬件介绍 存储器管理单元和缓存单元 ●MU Memory Management Unit 存储器管理单元， 是用来管理虚拟内存系统的硬件· MU的两个主要功能是： ①将虚地址转换成物理地址： ©控制存储器的存取权限。 MMU关掉时，虚地址直接输出到物理地址总线 4口4四1是4P在刀0C 陈香兰(xlanchenoustc,edu,cn)(升界款应 长人式操作系统 November 28.2014 5/46
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SkyEye模拟硬件介绍 存储器管理单元和缓存单元 MMU Memory Management Unit， 存储器管理单元， 是用来管理虚拟内存系统的硬件。 ▶ MMU的两个主要功能是： 1. 将虚地址转换成物理地址； 2. 控制存储器的存取权限。 ▶ MMU关掉时，虚地址直接输出到物理地址总线 陈香兰（xlanchen@ustc.edu.cn） (计算机应用教研室@计算机学院嵌入式系统实验室 嵌入式操作系统 @苏州研究院中国科学技术大学Fall 2014) November 28, 2014 5 / 46
SkyEye模拟硬件介绍 存储器管理单元和缓存单元 ●TLB, Translation Lookaside Buffers 在MMU中，存放从虚拟地址到物理地址的匹配表 ·保存的内容包括： 虚址及其对应的物理地址·权限，域和映射类型· 当CPU对一虚拟地址进行存取时· 首先搜索TLB表以查找对应的物理地址等信息， 如果没有查到，则进行查找translation table,称为 Translation Table Walk(简称TTW) 经过TTW过程后，将查到的信息保存到TLB。然后根据TLB 表项的物理地址进行读写· 4口4四是42刀00 陈香兰(xlanchenoustc,edu,cn)(升界款应 瓷人式操作委蛇 November 28.2014 5/46
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SkyEye模拟硬件介绍 存储器管理单元和缓存单元 TLB， Translation Lookaside Buffers 在MMU中，存放从虚拟地址到物理地址的匹配表 ▶ 保存的内容包括： 虚址及其对应的物理地址，权限，域和映射类型。 ▶ 当CPU对一虚拟地址进行存取时， 首先搜索TLB表以查找对应的物理 地址等信息， 如果没有查到，则进行查找translation table，称为 Translation Table Walk（简称TTW）。 经过TTW过程后，将查到的信息保存到TLB。然后根据TLB 表项的物理地址进行读写。 陈香兰（xlanchen@ustc.edu.cn） (计算机应用教研室@计算机学院嵌入式系统实验室 嵌入式操作系统 @苏州研究院中国科学技术大学Fall 2014) November 28, 2014 5 / 46
SkyEye模拟硬件介绍 存储器管理单元和缓存单元 ●CACHE，缓存单元 主要用于缓存内存中的数据，其读写速度远快于内存的读写 速度，所以可以提高CPU的内存数据的访问效率。 ●write/read buffer.硬件单元 write,/read buffer硬件单元的作用与CACHE的作用类似。 ●MU、CACHE、write/read buffer一般是高性能CPU的重要组成部分，且不同类型CPU的 MMU、CACHE、write/read buffer的逻辑行为也有一定的差异。 为了支持模拟多种类型CPU的MU/CACHE,SkyEye包含了一个通 用的MMU/CACHE模拟实现。通过对一些参数的调整可以支持模拟 多种类型的MMU/CACHE物理结构和逻辑行为。 4口4四是42刀00 陈香兰(xlanchenoustc,edu,cn)(计界机 November 28.2014 5/46
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SkyEye模拟硬件介绍 存储器管理单元和缓存单元 CACHE，缓存单元 主要用于缓存内存中的数据，其读写速度远快于内存的读写 速度，所以可以提高CPU的内存数据的访问效率。 write/read buffer硬件单元 write/read buffer硬件单元的作用与CACHE的作用类似。 MMU、CACHE、write/read buffer一般是高性能CPU的重要组成部分，且不同类型CPU的 MMU、CACHE、write/read buffer的逻辑行为也有一定的差异。 为了支持模拟多种类型CPU的MMU/CACHE，SkyEye包含了一个通 用的MMU/CACHE模拟实现。通过对一些参数的调整可以支持模拟 多种类型的MMU/CACHE物理结构和逻辑行为。 陈香兰（xlanchen@ustc.edu.cn） (计算机应用教研室@计算机学院嵌入式系统实验室 嵌入式操作系统 @苏州研究院中国科学技术大学Fall 2014) November 28, 2014 5 / 46
SkyEye.模拟硬件介绍 网络芯片 ●目前SkyEye模拟了网络芯片8019AS, ●其特点是：NE2000兼容，内建16KRAM缓冲区，10MB传输速率· ●虽然目前模拟的开发板上不一定有网络芯片8019AS,但可以 在模拟的开发板上加上网络芯片8019AS的模拟。 4口4四1是4P在刀0C 陈香兰(xlanchenoustc,ed加，cn)(升异数应 瓷人式操作委蛇 November 28.2014 5 46
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SkyEye模拟硬件介绍 网络芯片 目前SkyEye模拟了网络芯片8019AS， 其特点是：NE2000兼容，内建16KRAM缓冲区，10MB传输速率。 虽然目前模拟的开发板上不一定有网络芯片8019AS，但可以 在模拟的开发板上加上网络芯片8019AS 的模拟。 陈香兰（xlanchen@ustc.edu.cn） (计算机应用教研室@计算机学院嵌入式系统实验室 嵌入式操作系统 @苏州研究院中国科学技术大学Fall 2014) November 28, 2014 5 / 46