1.概述

armv8 mmu頁(yè)表結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，總體說(shuō)來(lái)可以將MMU分為以下幾個(gè)部分：

(1)虛擬地址(VA)為48位，而一般只使用到39位(512G內(nèi)核，512G用戶(hù))

(2)可以配置成3級(jí)頁(yè)表(64K頁(yè))或者4級(jí)頁(yè)表(4K頁(yè))

最高的地址位是48為的地址，用4級(jí)頁(yè)表進(jìn)行管理。

用戶(hù)空間的[63:39]都為零，而內(nèi)核空間的[63:39]都是1。

虛擬地址的63位可以用來(lái)選擇TTBRx。

2.虛擬地址格式

按照虛擬地址格式可以分為以下幾種：

4K時(shí)頁(yè)表的映射

64K時(shí)頁(yè)表的映射

3.頁(yè)表映射過(guò)程

如果要理解ARM64的映射過(guò)程，需要搞清楚的是

目前基于ARMv8-A架構(gòu)的處理器最大可支持到48根地址線，也就是尋址2^48的虛擬地址空間。即虛擬地址空間范圍為 0x0000 0000 0000 0000 ~ 0x0000 FFFF FFFF FFFF，共 256 TB。

由于需要進(jìn)行4K頁(yè)表的映射，所以需要3個(gè)512字節(jié)的數(shù)組用來(lái)存放表項(xiàng)。

那么我們相信分析一下頁(yè)表的映射過(guò)程：

第一步：定義一個(gè)表的開(kāi)始地址

main_tll[0]=(unsigned long)((unsigned char*)&T0_L1[0]) | // physical address

PTE_TYPE_PAGE |     // it has the "Present" flag, which must be set, and we have area in it mapped by pages

MEM_ATTR_MEMORY;

其中main_tll為組表的表頭，可以看main_tll[0]可以映射的空間范圍是0到(0x4000 0000 - 1)。

這里由于用不到0x4000 0000以上的空間，所以把這部分空間再進(jìn)行第二次映射。直接指向了T0_L1表的地址。

T0_L1[0]=(unsigned long)(0) | // physical address

PT_BLOCK |     // we have area in it mapped by pages

MEM_ATTR_MEMORY;

可以看到，這里直接將T0_L1的地址賦值為0，這里表示這0-0x200000這2M空間直接映射。如果此時(shí)訪問(wèn)這2M虛擬地址，則直接1:1訪問(wèn)到物理地址上去了。

當(dāng)然，如果想將這個(gè)地址映射的更加具體，也就是將這2M的空間，映射成4K，那就需要第三級(jí)的頁(yè)表項(xiàng)來(lái)映射。

現(xiàn)在我們用樹(shù)莓派3B來(lái)舉例。

樹(shù)莓派的串口寄存器地址0x3F200000。只需要映射到后面4k就可以了。

所以，總的表的映射過(guò)程如下：

//第一次映射

main_tll[0]=(unsigned long)((unsigned char*)&T0_L1[0]) |   // physical address

PTE_TYPE_PAGE |     // it has the "Present" flag, which must be set, and we have area in it mapped by pages

MEM_ATTR_MEMORY;

//第二次映射

T0_L1[505]=((unsigned long)(&T0_L2[0]) |  // physical address

PT_PAGE |    // map 4K

MEM_ATTR_MEMORY); // different attributes for device memory

//第三次映射

T0_L2[0]=(unsigned long)((505<<21)) | // physical address

PTE_TYPE_PAGE |     // map 4k

MEM_ATTR_MEMORY;

這樣就可以正常的訪問(wèn)地址空間了，至于為什么有個(gè)505，實(shí)際上0x3F200000 << 21得到的。21=12+9。

到這里三級(jí)映射關(guān)系就建立完成了。這時(shí)4K空間已經(jīng)映射完成。