一級頁表虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址示例

本文我們展示一個只有一級頁表，虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址的示例。

其中VA為32比特（共4GB地址空間），每個頁大小為1MB，所以一共4096個頁表項。

每個頁表項指向的都是1MB頁表大小的頁表項，其中會給出物理地址的高位比特（[31:20]）。

上圖中的頁表基地址Translation Table Base Address（TTBA）是由軟件指定的。當MMU執(zhí)行硬件頁表轉(zhuǎn)換時，需要根據(jù)頁表的基地址和VA[31:20] index獲取VA-PA映射關(guān)系，以頁表粒度完成VA-PA的轉(zhuǎn)換，例如1MB粒度，那么

VA[19:0]=PA[19:0]

上圖中頁表的基地址為0x12300000，每個頁表項的大小為4Byte，VA為0x00100000，高12比特（0x001）作為頁表的索引index。所以這個VA-PA需要使用到的頁表項存儲地址為

Base addr + 0x001 * 4 bytes = 0x12300004

最后，根據(jù)拿到的VA-PA映射關(guān)系就可以拿到PA了，具體的頁表格式根據(jù)不同的實現(xiàn)而異。

上圖是個示例的32比特頁表格式，根據(jù)低2比特確定這個頁表項的類型。

2`b00:invalid 頁表，上報異常，由軟件處理。

2`b10:指向的是物理地址。

2`b01:指向的是下一級頁表的基地址。

假設(shè)低2比特為2’b10,那么這個頁表項中的內(nèi)容就是實際指向的物理地址。頁表項中除了指定了物理地址，還包含了頁的內(nèi)存屬性（訪問權(quán)限、cache屬性、buffer屬性等等）。

簡單來說就是指定了訪問物理地址空間所需的全部信息。


審核編輯：劉清