【Armv8/Armv9架构】-MMU专题

【课程简介】本课程是《Armv8/Armv9架构从入门到精通 第二期》中的第四章。建议购买大课程。本课程以为armv8-aarch64、armv9为基准，不涉及armv7及其以前的版本，也不涉及aarch32。本课程包含但不限于以下内容MMU的基础学习：啥是MMU？工作原理？MMU和cache之间的关系？及其怎样相互影响的？哪些是MMU硬件自动的行为？哪些是软件可配置的行为？地址空间基础：啥是虚拟地址空间？啥是物理地址空间？啥时memory-map? 代码程序中的虚拟地址空间是怎样的？arm core硬件决定的物理地址空间是怎样的？SOC memory-map时的地址空间是怎样的？具体的外设又是怎样的地址空间？Translation Regime：系统里有多少个MMU？系统里有多少个Translation Regime？他们之间的关系是怎样的？页表翻译：MMU是怎样翻译的？页表有几级？这些信息是怎么告诉MMU的，MMU又是怎样工作的，软件又需要怎样设计？stage1和stage2的区别和使用？Descriptor：啥是Descriptor、页表项、entry、条目、页表条目？ Descriptor的格式是怎样的？每一个属性位是怎样的？MMU除了完成地址转换，属性权限的控制/cache的缓存策略是怎样配置的？optee中使用MMU的示例MMU深度思考篇：开启MMU瞬间可能出现的问题以及多种常用的解决方案。注意这里提到的是多种方案，绝大多数人只知道第一种，除此之外还有没有其它的设计方式？ MMU关闭时cache的缓存策略会怎样？【思考】01、一个大系统中有多少个MMU ？02、一个ARM Core中有多少个Translation regime？03、EL1&0 Translation regime Stage2、EL2 Translation regime stage1、EL2&0 Translation regime stage1 这三者的区别是什么？04、TTBR1_EL2寄存器有啥特殊性，这个寄存器是给谁使用的？05、有没有TTBR1_EL3寄存器？为什么？06、什么是memory-map？ 一个ARM的系统中，有几套物理地址空间？07、页表到底有几级？ 页表最少可以有几级？页表最多可以有几级？08、页表有多大？ 页表存放在哪里？页表由谁来管理？09、页表是否能放在cache中？10、什么是Translation Table walk？ 什么是TLB？11、请简述页表查询的过程？12、在一个大系统中，物理地址是多少位的？ 物理地址是多少位指的是什么？虚拟地址又是多少位的？ 物理地址的位数和虚拟地址的位数都是由谁来决定的？13、请说明entry、descriptor、页表项、条目 这个四个词汇的由来？14、TCR中有缓存属性和共享属性、页表的entry中也有缓存属性和共享属性，这俩有什么区别？15、请简述TTBR0和TTBR1的概念和意义？16、请简述cacheability和shareability属性的含义？17、stage1和stage2有何区别？18、stage1和stage2的descriptor中，有很多重复的属性，当两者属性有冲突了怎么办？19、L1、L2、L2的descriptor中也有部分相同的属性，重复时怎么办？20、Descriptor的格式有哪几种？21、Descriptor的类型有哪几种？22、简述您所观察到的系统软件中（操作系统或hypervisor）的shareability和cacheability一般都是怎样配置的？23、开启一个MMU的步骤是怎样的？24、啥是flat map? 啥是full level table？25、页表中的AF属性位、DBM属性位分别是干啥的？26、页表中的nG属性位是干啥的？27、页表中的Contiguous属性位是干啥的？28、在开启MMU的瞬间会考虑哪些事情？【课程目录】当前21节课，6.8小时