RISC-V Linux的頁表創(chuàng)建

臨時(shí)頁表分析

MMU開啟前，需要建立好kernel、dtb、trampoline等頁表。以便MMU開啟后，并且在內(nèi)存管理模塊運(yùn)行之前，kernel可以正常初始化，dtb可以正常地被解析。這部分頁表都是臨時(shí)頁表，最終的頁表在setup_vm_final()建立。

臨時(shí)頁表創(chuàng)建順序：

首先為fixmap創(chuàng)建早期的PGD、PMD，這時(shí)PGD使用early_pg_dir。然后對(duì)從kernel開始的前2M內(nèi)存建立二級(jí)頁表，此時(shí)PGD使用trampoline_pg_dir，為這2M建立的頁表也叫作superpage。再然后，對(duì)整個(gè)kernel創(chuàng)建二級(jí)頁表，此時(shí)PGD使用early_pg_dir。最后為dtb預(yù)留4M大小創(chuàng)建二級(jí)頁表。

頁表創(chuàng)建函數(shù)

create_pgd_mapping()

void __init create_pgd_mapping(pgd_t *pgdp,
          uintptr_t va, phys_addr_t pa,
          phys_addr_t sz, pgprot_t prot)

pgdp：PGD頁表

va：虛擬地址

pa：物理地址

sz：映射大小，PGDIR_SIZE或PMD_SIZE或PTE_SIZE

prot：PAGE_KERNEL_EXEC/PAGE_KERNEL表示當(dāng)前是最后一級(jí)頁表，否則pa代表下一級(jí)頁表的物理地址

create_pmd_mapping()

static void __init create_pmd_mapping(pmd_t *pmdp,
          uintptr_t va, phys_addr_t pa,
          phys_addr_t sz, pgprot_t prot)

pmdp：PMD頁表

va：虛擬地址

pa：物理地址

sz：映射大小，PMD_SIZE或PAGE_SIZE

prot：權(quán)限，PAGE_KERNEL_EXEC/PAGE_KERNEL表示當(dāng)前是最后一級(jí)頁表，否則pa代表下一級(jí)頁表的物理地址

create_pte_mapping()

static void __init create_pte_mapping(pte_t *ptep,
          uintptr_t va, phys_addr_t pa,
          phys_addr_t sz, pgprot_t prot)

ptep：PTE頁表

va：虛擬地址

pa：物理地址

sz：映射大小，PAGE_SIZE

prot：權(quán)限，PAGE_KERNEL_EXEC/PAGE_KERNEL表示當(dāng)前是最后一級(jí)頁表，否則pa代表下一級(jí)頁表的物理地址

使用舉例

例如，將虛擬地址PAGE_OFFSET映射到物理地址pa，映射大小為4K，創(chuàng)建三級(jí)頁表PGD、PMD和PTE：

create_pgd_mapping(early_pg_dir，PAGE_OFFSET，
                   (uintptr_t)early_pmd，PGDIR_SIZE,PAGE_TABLE);
create_pmd_mapping(early_pmd，PAGE_OFFSET，
                   (uintptr_t)early_pte，PGDIR_SIZE,PAGE_TABLE);
create_pte_mapping(early_pte，PAGE_OFFSET，
                   (uintptr_t)pa，PAGE_SIZE,PAGE_KERNEL_EXEC);

這樣創(chuàng)建后，MMU就會(huì)根據(jù)PAGE_OFFSET在PGD中找到PMD，然后再PMD中找到PTE，最后取出物理地址。