ARM 的 Linux 内核中的页表条目 (PTE) 描述符

Question

我已阅读 Duartes 的文章来自：http://duartes.org/gustavo/blog/post/how-the-kernel-manages-your-memory

在描述PTE内容的部分，位[0:11]与ARMv5架构参考手册中的描述不同

详情是：

PTE 的位 [0:11] 包含：

• 在 Duartes 文章中：bit 0：P（现在），bit 1：R/W，bit 2：U/S（用户/主管），...
• 在 ARMv5 架构参考手册中：Bits[1:0] 识别描述符的类型（0b11 标记一个精细的页表描述符），Bits[4:2] : 这些位的含义是 IMPLEMENTATION DEFINED,...

（参考：http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0198e/I16780.html）。我认为 ARMv5 Architecture Reference Manual 中的 Second-level descriptor 与 Duartes 文章中的 PTE 是对应的。

所以，问题是 PTE 描述符取决于平台（x86、ARM、...）？。

对我来说，我认为 PTE 描述符不应该依赖于平台。

谢谢

Answer 1

由于每个架构以不同的方式实现其 MMU（内存管理单元），因此 PTE 描述符依赖于架构。

如果我们看一下 Linux，它具有三级页表结构（继承自 x86 架构），在大多数 ARM 平台中，它被包装以适应两级页表结构（较新的 ARM 支持 3 级）。 Linux 还使用 x86 架构中可用的“脏”和“已访问”位用于内核的内存管理逻辑。这些位在 ARM 架构中不可用，ARM Linux 已通过在软件中模拟它来解决。这是通过拥有两个版本的 PTE 页表来完成的。一种用于包含这些缺失“位”的操作系统，另一种用于实际硬件使用。

最终，不同架构的 Linux 操作系统表现相同。这一切都与操作系统如何使用特定架构提供的硬件机制有关，因为每种机制各有利弊。

Answer 2

ARM Linux 代码因 ARM 的类型和其他条件而异。 pgtable.h、page.h 和大多数 pgtable-2level.h 提供了一些细节。 PTE 值有两个版本；一种用于 Linux，另一种用于硬件。