armv8 memory translation table descriptor

上一节大致给出了descriptor的结构,这篇细致分析各个field:

1) Table Descriptorstage2中不包含任何的attribute的field,每个level中的descriptor高位作为下一个level的attr配置。

    armv8 memory translation table descriptor_第1张图片

  NSTable,bit[63], 定义subsequent lookup的secure state

  APTable,bit[62:61],

  UXNTable,bit[60],

  PXNTable,bit[59],

 

2) Block and Page descriptorstage1,stage2都可以设置,每个memory attr分为upper block和lower block

Stage1:

    armv8 memory translation table descriptor_第2张图片

Upper:

  PBHA,bit[62:59],用来支持ARMv8.2-TTPBHA,

  XN、UXN,bit[54],

  PXN,bit[53],

  Contiguous,bit[52],根据颗粒的大小,表示一定数量的相邻的table,被选中。

  DBM,Dirty Bit Modifier,bit[51]

Lower:

  AF,bit[10],Access flag

  SH,bit[9:8],Shareability field

  AP,bit[7:6],Data Access Permission

  NS,bit[5],non-secure bit

  Attrindex,bit[4:2],Stage1 memory attributes index, for MAIR_ELx

Stage2:

    armv8 memory translation table descriptor_第3张图片

  新的field包括:

  S2AP,bit[7:6],Stage2 Data Access Permission

  MemAttr,bit[5:2],Stage2 memory attributes,

 

接下来分为access permission和memory attributes来分析field。

 

Access Permission,控制data access和instruction fetch。

 

Pstate,在ARMv8.2中,是一个描述process state的寄存器,包括

  1) condition flags---------N(negative),Z(zero),C(carry),V(overflow)

  2) execution state--------EL(current except level),SP(Stack Pointer)

  3) exception mask bit

  4) access control bit----PAN(privilege access never),UAO(User Access Override)

 

Stage1中的AP[2:1],

  1) AP[2],在read-only和write-read之间选择;

  2) AP[1],在EL0和更高的exception level中选择;(none表示mmu报错)

    armv8 memory translation table descriptor_第4张图片

S2AP,在non-secure的EL0、EL1中,

AP和S2AP都设置时,都会起作用。

  

TCR_ELn寄存器中的APTable[1:0],

    armv8 memory translation table descriptor_第5张图片

 

总结,关于execution 的 access

    armv8 memory translation table descriptor_第6张图片

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AF(access flag),是软件的应用,表明目前该page是否被访问过,优化在OS memory control中的实现。

还有dirty state bit,也是做软件优化使用的,具体看armv8 doc

Bit[58:55],不论是block descripter还是table descripter,中都会预留,为OS使用。可以存放page是否dirty等信息。

 

memory region atribute,只针对block和page类型的descriptor

  stage1中,AttrIndx[2:0],选定某个MAIR_ELn,实现memory attri的配置;

    armv8 memory translation table descriptor_第7张图片

      SH[1:0]对于normal memory,定义Shareability;

        armv8 memory translation table descriptor_第8张图片

  stage2中的MemAttr,4bit实现类似MARI的配置、

    SH[1:0]对于normal memory,实现shareability的配置。

stage1和stage2都配置时,都会起作用,优先级以及覆盖情况,详见armv8 doc

 

MAIR_ELn64位寄存器,一共有三个,分为EL1,EL2,EL3,64bit被分为8个byte,每个byte内部编码指定attribute。

    

转载于:https://www.cnblogs.com/-9-8/p/8417770.html

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