内核页表研究

原创 已于 2022-09-25 23:28:17 修改 · 458 阅读 · 0 ·
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于 2020-12-28 08:14:54 首次发布
本文深入探讨了ARM架构下的Linux内核页表，详细介绍了页表寻址过程、PGD和PTE，特别是PTE的内容和硬件相关设置，如缓存策略和访问权限控制。还提到了ARM64页表的描述符格式，并讨论了内核如何刷新页表，同时提出了一些待解决的问题，例如在何处配置缓存和非缓存页表。

arm linux 页表内容

页表寻址过程

在这里插入图片描述

pgd

pte

pte内容

在这里插入图片描述
来自：coretex-a 系列手册 9.5节
arm网址：https://developer.arm.com/documentation/den0013/d

  • 含义解释

    • ng —此page是否全局有效（对所有进程有效）or 只对一个进程有效。 共享内存会进行设置？

    • S — shareable设置， 此page是否让所有cpu共享
      在这里插入图片描述

    • apx ap —控制page读写权限

    • tex c b —控制cache 访问类型 （包括cache write策略， strong order/device/normal内存属性设置）

    • xn —execute never 可执行权限设置

各项硬件说明

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Linux内核：内存管理——页表
m0_74282605的博客
05-09 880
（页表的地址必须为物理地址，因为内容本身只能存放在真正的物理地址中，页表是虚拟地址指向物理地址的媒介）每一个应用程序都有属于自己的页表，当cpu从一个应用程序切换到另一个应用程序的时候，也需要切换satp寄存器中的内容。页表要做的事情就是将虚拟地址中的20位的VPN[0]和VPN[1]经过页表的转换，变成22位的PPN[0]和PPN[1]，最后的12位page offset称作页内偏移，物理地址和虚拟地址的page offset是一样的。下图表示的是，XWR在不同的权限位时，PTE的含义。
深入理解Linux内核页表管理(Page Table Management)
j简说Linux的博客
02-18 1027
从上面的章节我们可以知道kernel image的起始地址是物理地址1MB的地方，然后改物理地址转换成虚拟地址之后就是PAGE_OFFSET + 0x0010000,其后续的一个8MB的地址空间是留给内核的静态代码使用的区域。将swapper_pg_dir中的第0项和第768项设置为pg0的物理地址，第1项和第769项设定为pg1页框的物理地址,swapper_pg_dir中的其他项都填0.这也就是说当分页功能开启的时候，内核无论是用物理地址还是虚拟地址都可以将这两页表映射到正确的page中。
内核页表成长记
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03-06 1459
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内核页表和进程页表
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09-07 2659
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03-05 6703
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- 研究RISC-V的页表结构，特别是Sv39。 - 修改内核源码，以便在RISC-V平台上输出内核虚拟内存的布局信息。 - 编译内核，并在RISC-V环境中运行，观察和解析输出结果。 通过这个实验，学生可以深入理解RISC-V的内存...
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最佳损友1020的博客
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