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页表配置调试与ARM64多级页表性能分析工程案例

共计 30 章节
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01
ARM64虚拟内存体系概述
VMSA架构 · 地址空间划分 · EL0/EL1/EL2/EL3的页表…
ARM64虚拟内存体系概述
02
页表基础概念
页表项(PTE) · 页表描述符 · 页表层级(Level 0/1/2/3…
页表基础概念PTE
03
ARM64多级页表硬件原理
TTBR0/TTBR1寄存器 · TCR寄存器配置 · 翻译粒度与地址映射
ARM64多级页表硬件原理
04
页表配置寄存器详解
TCR_EL1 · MAIR_EL1 · SCTLR_EL1中与MMU/页表相…
页表配置寄存器详…TCR
05
页表项格式与属性
PTE的权限位 · 内存属性 · 脏位
页表项格式属性
06
4级页表(4K页)的地址翻译过程
VA分解为L0/L1/L2/L3索引… · 逐级查表
4级页表4K页
07
3级页表(16K页)与2级页表(64K页)的翻译差异
层级减少 · 页表项数量变化
3级页表16K页
08
页表配置实战
在裸机或U-Boot中手动配置页表 · 实现虚拟地址到物理地址的映射
页表配置实战U-Boot
09
Linux内核页表初始化流程
early_fixmap_init · paging_init · map_mem等关键函数
Linux内核页表初始化流…
10
页表分配器与页表缓存
PTE分配器 · 页表页的分配与回收 · kmem_cache的使用
页表分配器页表缓存
11
TLB原理与维护
TLB结构 · TLB缺失处理 · TLB无效化指令(TLBI)
TLB原理
12
TLB性能分析
TLB命中率 · TLB缺失代价 · 大页对TLB性能的提升
TLB性能分析
13
大页(HugePage)与透明大页(THP)
ARM64的Contiguous P… · 大页配置与性能收益
HugePageTHP
14
页表遍历性能分析
多级页表的内存访问次数 · TLB miss时的页表walk代价
页表遍历性能分析多级页表的内存访…
15
页表缓存(TLB)预取与硬件预取器
对页表walk性能的影响
TLB页表缓存
16
页表调试工具
/proc/self/pagemap · /proc/self/maps · ptdump
页表调试工具proc/self/pa…
17
页表错误调试
页错误(Page Fault)分类 · 缺页异常处理流程 · 错误地址分析
页表错误调试Page
18
页表一致性
多核系统中的页表同步 · TLB shootdown机制 · IPI开销
页表一致性多核系统
19
页表性能分析工具
perf stat · perf record分析TLB缺失 · 页表walk事件
页表性能分析工具perf
20
页表配置优化案例
减少页表层级 · 使用大页 · 优化页表布局减少TLB缺失
页表配置优化案例减少页表层级
21
KVM虚拟化中的页表
Stage-2页表 · 两阶段地址翻译 · 影子页表与硬件辅助虚拟化
KVM虚拟化
22
SMMU/IOMMU页表配置
设备地址翻译 · 与CPU页表的协同 · 性能影响
SMMU/IOMMU页表配置
23
页表安全
KPTI(内核页表隔离) · 页表只读保护 · 防止页表篡改
页表安全KPTI
24
页表内存开销分析
多级页表的内存占用计算 · 页表页的碎片化问题
页表内存开销分析多级页表的内存占…
25
页表遍历加速
硬件页表walker · L0缓存 · TLB预取对性能的改善
页表遍历加速walker
26
页表配置调试实战
使用QEMU模拟ARM64平台 · 编写页表配置代码并调试
页表配置调试实战QEMU
27
页表性能基准测试
设计测试用例 · 对比不同页大小 · 不同页表层级下的内存访问延迟
页表性能基准测试设计测试用例
28
页表与NUMA亲和性
跨NUMA节点的页表访问延迟 · 页表页的本地化分配
NUMA页表
29
页表热迁移与动态调整
在线调整页表配置 · 动态大页合并 · 页表压缩
页表热迁移动态调整
30
综合案例
设计一个ARM64多级页表性能分析框… · 集成配置 · 调试
综合案例ARM64