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Linux中sv39 mmu介紹

麥辣雞腿堡 ? 來源:嵌入式Linux充電站 ? 作者:Vincent ? 2023-10-08 11:07 ? 次閱讀

RISC-V Linux支持sv32、sv39、sv48等虛擬地址格式,分別代表32為虛擬地址、38位虛擬地址和48位虛擬地址。RISC-VLinux默認也是使用sv39格式,sv39的虛擬地址、物理地址、PTE格式如下:

虛擬地址格式:

圖片

物理地址格式:

圖片

PTE格式:

圖片

虛擬地址使用39位表示,其中低12位代表pageoffset,高位劃分為了三部分:VPN[0]、VPN[1]和VPN[2],分別代表虛擬地址VA在PTE、PMD和PGD中的索引。

物理地址使用56位表示,低12位代表page offset,高位是物理頁PPN[0]、PPN[1]和PPN[2]

PTE保存了物理頁PPN[0]、PPN[1]和PPN[2],和物理地址中的PPN相對應(yīng);PTE的低10位代表物理地址的訪問權(quán)限,當RWX全為0時,則代表該PTE存儲的地址是下一級頁表的物理地址,否則代表當前頁表是最后一級頁表。

再看看sv39 的頁表格式,sv39使用的是三級頁表,PGD、PMD和PTE,每一個級頁表使用9bit表示,即每一級頁表都有512個頁表項。

在代碼中,創(chuàng)建一個有512個元素的數(shù)組即代表一個頁表。一個PTE有512個頁表項,每一個頁表項占用8字節(jié),5128=4096字節(jié),所以一個PTE代表4K。一個PMD也是512個頁表項,每一項可代表一個PTE,5124 K=2M,所以一個PMD就代表2M。以此類推,一個PGD代表512 * 2M=1G。

重要結(jié)論:PGD代表1G、PMD代表2M、PTE代表4K。sv39默認的頁大小是4K。

三級頁表虛擬地址轉(zhuǎn)為物理地址過程示意圖:圖片

sv39三級頁表虛擬地址轉(zhuǎn)為物理地址過程:

MMU通過satp寄存器得到PGD的物理地址,結(jié)合PGD index(即VPN[2])找到PMD;找到PMD后,再結(jié)合PMDindex(即VPN[1])找到PTE,然后結(jié)合PTE index(即VPN[0])得到VA在PTE索引中的值,從而得到物理地址。

最后在PTE中取出PPN[2]、PPN[1]和PPN[0],再和虛擬地址的低12位offset相加,得到最終的物理地址。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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