【ARM Cache 与 MMU 系列文章 7.3 – ARMv8/v9 MMU 块描述符与页表描述符】


请阅读【ARM Cache 及 MMU/MPU 系列文章专栏导读】
及【嵌入式开发学习必备专栏】


上篇文章:【ARM Cache 系列文章 7.2 – ARMv8/v9 MMU 页表配置详细介绍 03 】

文章目录

  • MMU 块描述符与页描述符
    • Block Descriptor
      • Block descriptor formats
      • Block Entry 介绍
      • Block Entry 的设定
      • Block Entry 的特点
      • Block Entry 使用场景
    • Page Descriptor
      • Page Descriptor 格式
      • Block descriptors 和 Page descriptors 属性
      • Block descriptors 和 Page descriptors 使用场景

在这里插入图片描述

MMU 块描述符与页描述符

在ARMv8/v9架构中,内存管理单元(MMU)使用描述符(Descriptors)来定义内存区域的属性。这些描述符被组织成表格,通常称为转换表(Translation Table)。转换表项(Translation Table Entry,TTE)可以是块描述符(Block Descriptor)或页描述符(Page Descriptor),它们定义了虚拟地址到物理地址的映射及其相关属性。

Block Descriptor

块描述符用于定义较大的内存区域的映射。在不同的转换级别(Level)中,块的大小可以不同。例如,在第一级转换(L1)中,ARMv8/v9 允许1GB的块大小,在第二级转换(L2)中,允许2MB大小(取决于具体的配置和实现)。
块描述符不仅仅定义了虚拟地址到物理地址的映射,还定义了访问权限(如读/写权限),是否可以执行,缓存策略(如是否可缓存,缓存类型),以及是否需要地址转换(Non-Secure, Secure)等属性。

Block descriptor formats

下图展示了52-bit输出地址和48-bit输出地址各种颗粒度的blcok descriptor 的格式:
在这里插入图片描述

通常我们只使用48-bit 4K的格式。

Block Entry 介绍

“Block Entry” 是指在页表中用来描述一块连续物理内存区域映射的条目。ARMv8/v9 架构支持多级页表结构,这些页表结构用来将虚拟地址空间(VA)映射到物理地址空间(PA)。页表项(PTE)可以是页表描述符,指向另一个页表的地址,或者是块描述符,直接映射到一个物理内存块。

Block Entry 的设定

如何设定一个页表项(PTE)是块描述符还是页描述符见文章 【ARM Cache 系列文章 7.1 – ARMv8/v9 MMU 页表配置详细介绍 02 】

Block Entry 的特点

  1. 连续内存映射:Block Entry 映射了一段连续的物理内存区域到虚拟内存中。这可以提高内存访问的效率,因为它减少了页表的层级和相关的内存访问代价。
  2. 大小可变:在 ARMv8/v9 架构中,Block Entry 可以表示不同大小的内存块。这取决于页表的层级和配置。例如,在一些配置中,第一级页表(L1)的 Block Entry 可能表示 1GB 的物理内存,而第二级(L2)或更低级别的 Block Entry 可能表示更小的内存块,例如 2MB。
  3. 灵活性和效率:使用 Block Entry 可以在保持足够页表粒度的同时减少页表的大小和深度,这提高了内存映射的灵活性和效率。特别是对于大量使用连续物理内存区域的应用场景(如大型数据库或多媒体处理),这种方法非常有利。

Block Entry 使用场景

  • 大型内存映射:对于需要映射大块连续物理内存的场景,使用 Block Entry 比传统的页映射更有效率,因为它减少了页表遍历的开销。
  • 性能敏感的应用:对于对内存访问性能有高要求的应用,例如高性能计算(HPC)或游戏,使用 Block Entry 可以优化内存访问速度。
  • 系统启动和初始化:在系统启动和初始化阶段,操作系统可能使用 Block Entry 来设置初始的内存映射,确保快速访问关键内存区域。

Page Descriptor

页描述符用于定义较小内存区域的映射,通常是4KB大小的页面。页描述符在第三级转换(L3)中使用,它提供了更细粒度的内存管理能力。与块描述符类似,页描述符也定义了虚拟地址到物理地址的映射及相关的内存属性,如访问权限、执行权限、缓存策略等。

Page Descriptor 格式

下图展示了各种格式的页描述符的格式:
在这里插入图片描述

Block descriptors 和 Page descriptors 属性

下图展示了stage1 translation Block descriptors 和 Page descriptors 属性域:
在这里插入图片描述
见文章:【ARM Cache 系列文章 7 – ARMv8/v9 MMU 页表配置 01 】

下图展示了stage2 translation Block descriptors 和 Page descriptors 属性域:
在这里插入图片描述
bit[63]: 对于stage 1 translations没有使用,对于 stage 2 translations 该 bit 留给 SMMU 使用(后面文章会介绍SMMU);
bits[62:59]:对于stage 1 translations没有使用,对于 stage 2 translations Bits[62:60] 留给 SMMU 使用,Bit[59] 没有使用;
TODO

Block descriptors 和 Page descriptors 使用场景

  • 块描述符主要用于映射较大的、属性统一的内存区域。使用块描述符可以减少转换表的大小和复杂度,提高地址转换的效率。
  • 页描述符则用于映射需要细粒度控制的小内存区域。例如,操作系统内核通常需要对特定内存区域(如设备映射内存、内核代码和数据等)进行精确的权限和属性控制。

在设计操作系统或底层驱动时,合理利用块描述符和页描述符,可以有效地控制内存访问权限,提高系统的安全性和效率。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/689830.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

使用Gitblit软件开启git服务器

文章目录 使用Gitblit软件开启git服务器,供局域网其他电脑当做git仓库服务1. java依赖环境安装2. Mac系统操作2.1 下载Gitblit、配置参数2.2 启动服务2.3 终止服务:停止脚本即可 3. window系统操作3.1 下载Gitblit、配置参数3.2 启动服务3.3 终止服务&am…

大学生创新与创业搜题软件?推荐7个搜题软件和学习工具 #媒体#知识分享

随着大学课程的增多和知识的不断积累,大学生们常常面临着繁重的作业和复杂的题目。为了解决这一问题,许多大学生搜题软件应运而生。 1.彩虹搜题 这个是公众号 个性化推荐功能,精准满足需求。更高效地获取你想要的答案。 下方附上一些测试的…

PAT-1009 说反话(java实现)

还是这种题好,多简单啊,题目多清晰明了啊,多让人增加学习的热情啊。 题目 给定一句英语,要求你编写程序,将句中所有单词的顺序颠倒输出。 输入格式: 测试输入包含一个测试用例,在一行内给出总长…

Android Media Framework(四)Non-Tunneled组件的状态转换与buffer分配过程分析

本篇将继续深入OpenMAX IL Spec,详细解析Non-tunneled(非隧道)组件的初始化、数据传递以及组件销毁过程。通过阅读本篇内容,我们应能对Non-tunneled组件的buffer分配与状态转换过程有一个清晰的了解。 1、组件初始化 以下是IL Sp…

【Redis】构建强韧的远程Redis连接与端口保障机制完美指南

【Redis】构建强韧的远程Redis连接与端口保障机制完美指南 大家好 我是寸铁👊 总结了【Redis】构建强韧的远程Redis连接与端口保障机制完美指南✨ 喜欢的小伙伴可以点点关注 💝 前言 在当今的软件开发领域中,远程访问和操作数据存储是极为常见…

linux常用命令及其选项

1、常用命令 1.1、ls 选项说明-a显示所有文件及目录 (包括隐藏文件)-i显示inode-A同 -a选项 ,但不列出 "." (目前目录) 及 ".." (父目录)-l列出信息详细(如文件型态、权限、拥有者、文件大小等)-R递归显示(若目录下有文件,则以下之…

Allegro导入DXF文件

阿里狗导入DXF文件 点击File–>Import–>DXF,注意DXF file那边不能使用中文路径和文件名以及非法字符,DXF units一般为mm,结构那边一般都用mm制作图,右边三个选项只需要勾选中间那个,意思是以增加的形式导入&am…

基于协调过滤算法商品推荐系统的设计

管理员账户功能包括:系统首页,个人中心,商品管理,论坛管理,商品资讯管理 前台账户功能包括:系统首页,个人中心,论坛,商品资讯,商家,商品 开发系统…

数据结构和算法一轮

前言 本文参考《2025年数据结构考研复习指导(王道论坛组编)》和相关文章,为考试前复习而写。 目录 前言 第一章线性表 1.1顺序表 1.2单链表 1.3循环链表 ​1.4双向链表 第二章栈和队列 2.1栈 2.2共享栈 2.3链栈 2.4队列 2.5循环…

基于Seatunnel最新2.3.5版本分布式集群安装部署指南(小白版)

基于Seatunnel2.3.5版本分布式集群安装部署 1.环境准备2.JDK安装3.Maven安装4.Seatunnel在master节点安装部署配置4.1.下载Seatunnel安装包4.2.解压下载好的tar.gz包4.3.下载连接器4.4.配置Seatunnel的系统环境变量4.5.配置 SeaTunnel Engine服务 JVM参数4.6.配置文件中集群相关…

前端使用轮播图的方法有哪些

前端使用轮播图的方法可以使用swiper:Swiper中文网-轮播图幻灯片js插件,H5页面前端开发 这是swiper官网,在官网里面可以找到很多轮播图的实际案例: 我们挑选可用的案例或者修改的案例,打开后打开源码,就可以获取到当前的源码了,加以调试就可以获得我们需要的结果, 例如: 上图…

1-什么是护网行动

1.什么是护网行动 2016年,公安部会同民航局、国家电网组织开展了“护网2016”网络安全攻防演习活动。同年,《网络安全法》颁布,出台网络安全演练相关规定:关键信息基础设施的运营者应“制定网络安全事件应急预案,并定期进行演练”…

训练营第三十一天 | 494.目标和474.一和零动态规划:完全背包理论基础518.零钱兑换II

494.目标和 力扣题目链接(opens new window) 难度:中等 给定一个非负整数数组,a1, a2, ..., an, 和一个目标数,S。现在你有两个符号 和 -。对于数组中的任意一个整数,你都可以从 或 -中选择一个符号添加在前面。 返回可以使…

如何提高网站排名?

提高网站排名是一个复杂的过程,涉及到多个方面的优化,包括但不限于内容质量、网站结构、用户体验、外部链接建设等,GSR这个系统,它是一种快速提升关键词排名的方案,不过它有个前提,就是你的站点在目标关键词…

OpenCV学习(4.6) 图像梯度

1.目标 在本教程中: 你会学到如何找到图像的梯度,边缘等。你会学到如下函数:**cv.Sobel(),cv.Scharr(),cv.Laplacian()** 等。 图像梯度是图像处理中的一个基本概念,它用于测量图像亮度变化的强度和方向…

php探针代码怎么写

创建php文件并输入代码,访问文件查看php版本、环境和系统配置信息,可使用ini_set()函数定制输出,但注意在生产环境中使用时要注重安全,因为它会泄露敏感信息。 PHP探针代码撰写指南 PHP探针代码是一种脚本,可提供关于…

接口的应用、 适配器设计模式

接口的应用 适配器设计模式 Inter package com.itheima.a09;public interface Inter {public abstract void show1();public abstract void show2();public abstract void show3();public abstract void show4();}InterAdapter package com.itheima.a09; //抽象 public abs…

Elastic Search(ES)Java 入门实操(2)搜索代码

上篇解释了 ES 的基本概念和分词器。Elastic Search (ES)Java 入门实操(1)下载安装、概念-CSDN博客 Elastic Search(ES)Java 入门实操(3)数据同步-CSDN博客 这篇主要演示 Java 整合…

HQL面试题练习 —— 求连续段的最后一个数及每个连续段的个数

目录 1 题目2 建表语句3 题解 题目来源:拼多多。 1 题目 有一张表t_id记录了id,id不重复,但是会存在间断,求出连续段的最后一个数及每个连续段的个数。 ----- | id | ----- | 1 | | 2 | | 3 | | 5 | | 6 | | 8 | | …

C++11:列表初始化 初始化列表initializer_list decltype关键字 左值右值 std::move

目录 前言 列表初始化 初始化列表initializer_list decltype关键字 左值和右值 move 前言 2003年C标准委员会曾经提交了一份技术勘误表(简称TC1),使得C03这个名字取代了C98成为了C11前最新的C标准名称。不过由于C03主要是对C98标准中的…