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      MMU如何知道頁(yè)表在內(nèi)存中的具體地址

      麥辣雞腿堡 ? 來源：嵌入式Linux充電站 ? 作者：Vincent ? 2023-10-08 11:52 ? 次閱讀

      MMU怎么知道這個(gè)頁(yè)表在內(nèi)存中的具體地址呢？

      通常CPU會(huì)提供一個(gè)頁(yè)表基址寄存器給操作系統(tǒng)使用，用于給MMU指示頁(yè)表的基地址。不同處理器架構(gòu)對(duì)應(yīng)的寄存器也不一樣：

      x86：CR3（Control Register 3）

      ARM-v8：系統(tǒng)寄存器TTBR（Translation Table Base egister）

      RISC-V：SATP（Supervisor Address Translation and Protection）

      圖片

      頁(yè)表基址寄存器存儲(chǔ)了第一級(jí)頁(yè)表的基地址，通過訪問該寄存器，就能知道頁(yè)表在那個(gè)位置。

      多級(jí)頁(yè)表轉(zhuǎn)換過程

      實(shí)際使用中，都是用多級(jí)頁(yè)表來存儲(chǔ)虛擬地址和物理地址的映射關(guān)系，

      以二級(jí)頁(yè)表為例（假設(shè)是32位系統(tǒng)），其虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址的過程如圖所示：

      圖片

      PGD：Pgea Global Directory，全局頁(yè)目錄，存儲(chǔ)了下一級(jí)頁(yè)表的基地址

      PTE：Page Table Entrys，頁(yè)表入口，PTE才是真正存儲(chǔ)了物理地址的頁(yè)表

      VA到PA的轉(zhuǎn)換過程：

      MMU通過訪問頁(yè)表基址寄存器，得到一級(jí)頁(yè)表PGD的基地址，再結(jié)合虛擬地址中的PGD index找到了下一級(jí)頁(yè)表PTE的基地址；得到了PTE的基址，再結(jié)合虛擬地址中的PTE index找到PFN，然后再和VA相加得到物理地址。

      這里需要注意，使用多少級(jí)的頁(yè)表、以及虛擬地址、物理地址的格式、PTE的格式等等，與32系統(tǒng)還是64位系統(tǒng)有關(guān)，也與處理器的架構(gòu)有關(guān)，需要根據(jù)不同系統(tǒng)、不同處理器架構(gòu)分析。

      但是MMU工作原理都是一樣的，不管是二級(jí)頁(yè)表、三級(jí)頁(yè)表還是四級(jí)頁(yè)表，都是通過第一級(jí)頁(yè)表找到第二級(jí)頁(yè)表，通過第二級(jí)頁(yè)表找到第三級(jí)頁(yè)表。最終找到物理地址。只要明白了MMU的工作原理，分析其他的頁(yè)表也是大同小異。

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