ARM Linux內核頁表

Question

Ref。 Linux kernel ARM Translation table base (TTB0 and TTB1)

我在以前的鏈接討論了主題父親疑問/查詢：

1. 0至0xbfffffff是存儲器（用於用戶進程）的下部和在TTB0由頁表管理，它包含當前進程的頁表

   Ref。臂/包括/ ASM/pgtable-2level.h：PTRS_PER_PGD = 2048，PTRS_PER_PMD = 1，PTRS_PER_PTE = 512

2. 0xc00000000的爲0xffffffff是地址空間的上半部分（OS和存儲器映射I/O）管理/由TTBR1中的頁表翻譯。 TTB1表的大小和對齊方式固定（至16k）。大小的每個1級條目都是32位，代表1MB的頁面/段。這是swapper_pg_dir（REF System.map）頁表是放在下面的實際文本地址16K

1. 的是，在swapper_pg_dir = 0第768項（0x0到0xbfffffff用戶進程），並從768有效進入1024（0xc0000000到0xffffffff用於OS和內存映射I/O）？

2. 任何人都喜歡在內核空間（內核模塊）共享一些示例代碼來瀏覽此swapper_pg_dir PGD？

Answer 1

由於ARM MMU的設計方式，翻譯表（TTB0和TTB1）只能用於1：1映射內核映射。

大多數Linux內核具有3：1映射（3GB用戶空間：1GB用於ARM的內核空間）。 這意味着0-0xBFFFFFFF是用戶空間，而0xC0000000 - 0xFFFFFFFF是內核空間。

現在對於HW存儲器轉換，僅使用TTBR0。 TTBR1僅保存初始交換頁面（包含所有內核映射）的地址，並不真正用於虛擬地址轉換。 TTBR0保存當前使用的頁面目錄（HW用於翻譯的頁表）的地址。現在每個用戶進程都有自己的頁表，並且對於每個進程切換，TTBR0更改爲當前用戶進程頁表（它們都位於內核空間中）。

例如，對於每個新的用戶進程，內核創建一個新的頁面目錄，將所有內核映射從swapper頁面（3-4GB的頁面幀）複製到新的頁面表並清除用戶頁面（頁面從0-3GB的幀）。然後它將TTB0設置爲該頁面目錄的基地址，並刷新緩存以安裝新的地址空間。交換頁面也隨時更新映射。

對於你的問題：

1. 簡化，硬件上的第一級頁面有4096項。每個條目代表1MB的虛擬地址，總計4GB的內存。條目0-3071代表用戶空間，條目3072-4095代表內核空間。

2. 交換頁面通常位於地址0xC0004000-0xc0008000（4096個條目* 4bytes每個條目= 16384 = 16kb在十六進制= 0x4000）。通過查看0xc0004000-0xc0007000處的內存，您可以找到用戶空間的條目（空），從0xc0007000-0xc0008000可以找到內核條目。我使用gdb和命令行x /100x 0xc0007000來檢查前100個內核條目。然後，您可以檢查當前平臺的技術參考手冊以破譯頁表屬性。

如果您想了解更多關於Linux內核的知識，我建議您使用Qemu與gdb一起模擬Beagleboard來檢查和調試源代碼。我這樣做是爲了瞭解內核在初始化過程中如何構建頁表。