Quelle  memory.txt   Sprache: Text

Chinese translated version of Documentation/arch/arm64/memory.rst

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Maintainer: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
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Documentation/arch/arm64/memory.rst 的中文翻译

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中文版翻译者： 傅炜  Fu Wei <wefu@redhat.com>
中文版校译者： 傅炜  Fu Wei <wefu@redhat.com>

以下为正文
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       Linux 在 AArch64 中的内存布局
       ===========================

作者: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>

本文档描述 AArch64 Linux 内核所使用的虚拟内存布局。此构架可以实现
页大小为 4KB 的 4 级转换表和页大小为 64KB 的 3 级转换表。

AArch64 Linux 使用 3 级或 4 级转换表，其页大小配置为 4KB，对于用户和内核
分别都有 39-bit (512GB) 或 48-bit (256TB) 的虚拟地址空间。
对于页大小为 64KB的配置，仅使用 2 级转换表，有 42-bit (4TB) 的虚拟地址空间，但内存布局相同。

用户地址空间的 63:48 位为 0，而内核地址空间的相应位为 1。TTBRx 的
选择由虚拟地址的 63 位给出。swapper_pg_dir 仅包含内核（全局）映射，
而用户 pgd 仅包含用户（非全局）映射。swapper_pg_dir 地址被写入
TTBR1 中，且从不写入 TTBR0。


AArch64 Linux 在页大小为 4KB，并使用 3 级转换表时的内存布局：

起始地址   结束地址   大小  用途
-----------------------------------------------------------------------
0000000000000000 0000007fffffffff  512GB  用户空间
ffffff8000000000 ffffffffffffffff  512GB  内核空间


AArch64 Linux 在页大小为 4KB，并使用 4 级转换表时的内存布局：

起始地址   结束地址   大小  用途
-----------------------------------------------------------------------
0000000000000000 0000ffffffffffff  256TB  用户空间
ffff000000000000 ffffffffffffffff  256TB  内核空间


AArch64 Linux 在页大小为 64KB，并使用 2 级转换表时的内存布局：

起始地址   结束地址   大小  用途
-----------------------------------------------------------------------
0000000000000000 000003ffffffffff    4TB  用户空间
fffffc0000000000 ffffffffffffffff    4TB  内核空间


AArch64 Linux 在页大小为 64KB，并使用 3 级转换表时的内存布局：

起始地址   结束地址   大小  用途
-----------------------------------------------------------------------
0000000000000000 0000ffffffffffff  256TB  用户空间
ffff000000000000 ffffffffffffffff  256TB  内核空间


更详细的内核虚拟内存布局，请参阅内核启动信息。


4KB 页大小的转换表查找：

+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
|63    56|55    48|47    40|39    32|31    24|23    16|15     8|7      0|
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
 |                 |         |         |         |         |
 |                 |         |         |         |         v
 |                 |         |         |         |   [11:0]  页内偏移
 |                 |         |         |         +-> [20:12] L3 索引
 |                 |         |         +-----------> [29:21] L2 索引
 |                 |         +---------------------> [38:30] L1 索引
 |                 +-------------------------------> [47:39] L0 索引
 +-------------------------------------------------> [63] TTBR0/1


64KB 页大小的转换表查找：

+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
|63    56|55    48|47    40|39    32|31    24|23    16|15     8|7      0|
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
 |                 |    |               |              |
 |                 |    |               |              v
 |                 |    |               |            [15:0]  页内偏移
 |                 |    |               +----------> [28:16] L3 索引
 |                 |    +--------------------------> [41:29] L2 索引
 |                 +-------------------------------> [47:42] L1 索引
 +-------------------------------------------------> [63] TTBR0/1


当使用 KVM 时, 管理程序（hypervisor）在 EL2 中通过相对内核虚拟地址的
一个固定偏移来映射内核页（内核虚拟地址的高 24 位设为零）:

起始地址   结束地址   大小  用途
-----------------------------------------------------------------------
0000004000000000 0000007fffffffff  256GB  在 HYP 中映射的内核对象