정확한 해답을 드릴 수는 없지만

지난 주 스터디하면서 고민했던 부분이라서 제가 이해한 내용으로 의견드립니다. (계산 및 해석이 틀렸을 수도 있습니다.)

질문 1:

8번 라인이 수행되지 않는 걸로 가정하셨는데

8번 라인이 수행된 결과를 가지고 이후를 해석해야 되는 것으로 보입니다

2번째 compute_indeces의 계산과정을 추적해보면

iend 계산:

2    lsr    \iend, \vend, \shift

-> iend = vend >> shift = vend >> 30 = 0b1 000000000 = 0x200 = 512

-> 0b00000000"1 000000000" 000000000 000000000 111111111111 (마지막 주소)

3    mov    \istart, \ptrs

-> istart = ptrs = 512 -> ptrs = PTRS_PER_PUD = PTRS_PER_PTE = (1 << (PAGE_SHIFT - 3)) = (1 << (12 - 3)) = 0x200 = 512

4    sub    \istart, \istart, #1

-> istart = istart - 1 = 512 - 1 = 511

5    and    \iend, \iend, \istart    // iend = (vend >> shift) & (ptrs - 1)

-> iend = iend & istart = 512 & 511 = 0

6    mov    \istart, \ptrs

-> istart = ptrs = 512

7    mul    \istart, \istart, \count

-> istart = istart * count = 512 * 1 = 512

8    add    \iend, \iend, \istart    // iend += (count - 1) * ptrs

-> iend = iend + istart = 0 + 512 = 512

istart 계산:

10  lsr    \istart, \vstart, \shift

-> istart = vstart >> shift = vstart >> 30 = 0b0111111111 = 0x1FF = 511

-> 0b00000000"0 111111111" 111111111 111111111 000000000000 (시작 주소)

11  mov    \count, \ptrs

count = ptrs = 512

12  sub    \count, \count, #1

count = count - 1 = 512 - 1 = 511

13  and    \istart, \istart, \count

istart = istart & count = 511 & 511 = 511

count 계산:

14  sub    \count, \iend, \istart

count = iend - istart = 512 - 511 = 1

최종적으로 계산된 count는 1이고 (iend = 512, istart = 511 -> populate_entries에서 사용)

이 결과에 대한 의미를 리뷰해보면,

주어진 주소의 범위에서 PUD가 가질 수 있는 인덱스의 값은

"111111111"과"000000000"로 2개이기 때문에 유효한 것으로 보입니다

결론-> 8번 라인을 포함해서 계산하시면 문제없이 해석 될 것같습니다

질문 2:

질문에서 언급하신 내용대로 최대 4개의 페이지 테이블은 모두 2개의 엔트리를 가지는 것으로 보입니다.

pgd: "000000000", "000000001"

pud: "000000000", "111111111"

pmd: "000000000", "111111111"

pte: "000000000", "111111111"

하지만 무조건 512개씩 엔트리를 늘리는 것이 아니라

compute_indeces를 통해 계산된 istart, iend가 populate_entries로 전달되어 index, eindex로 사용되기 때문에

index가 511, 512인 경우에만 엔트리를 메모리에 저장하는 것으로 보입니다.

.macro populate_entries, tbl, rtbl, index, eindex, flags, inc, tmp1

.Lpe\@:        phys_to_pte \tmp1, \rtbl

orr        \tmp1, \tmp1, \flags        // tmp1 = table entry

str        \tmp1, [\tbl, \index, lsl #3]

add        \rtbl, \rtbl, \inc        // rtbl = pa next level

add        \index, \index, #1

cmp        \index, \eindex

b.ls        .Lpe\@

.endm

결론 -> 무조건 512개씩 늘리는 것이 아니라, compute_indeces를 통해 계산된 istart와 iend의 차이만큼 늘리는 것으로 보입니다

안녕하세요? 문영일입니다.

최근 커널의 디폴트 설정으로 빌드 시 4K 페이지, VA_BITS=48로 4 단계 페이지 테이블을 사용합니다. 여기까지는 잘 파악하신 것으로 보입니다.

그런데 ARM64 시스템에서는 2M 단위의 PMD 섹션(블럭) 매핑을 지원하고, 현재 커널도 지원하고 있습니다.

init_pg_dir 및 idmap_pg_dir을 사용하는 경우에는 3단계(SWAPPER_PGTABLE_LEVELS=3)만을 사용하여 매핑합니다.

따라서 위의 코드 조건에서는 다음 1번이 아니라 2번과 같이 동작합니다.

----다음----

1) pgd -> pud -> pmd -> pte -> 4K 페이지

2) pgd -> pmd -> pte -> 2M 페이지

SWAPPER_PGTABLE_LEVELS 값과 관련하여 다시 한 번 살펴보시면 좋을 듯 합니다.

수고하세요.