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ARM64 Linux内核MMU页表配置与TLB管理

共计 30 章节
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01
ARM64架构概述
AArch64执行状态 · 异常等级（EL0-EL3） · 内存模型基础
ARM64架构概述
02
MMU基本概念
虚拟地址与物理地址 · 地址转换原理 · 页表的作用
MMU基本概念
03
ARMv8-A页表格式
页表描述符结构 · 页表项类型（Table/Page/B… · 属性位详解
ARMv8-A页表格式
04
页表层级与粒度
4KB/16KB/64KB页面粒度 · 3级/4级/5级页表配置 · VA空间划分
页表层级粒度
05
TTBRx寄存器
TTBR0_EL1与TTBR1_EL… · ASID机制 · 地址空间标识
TTBRx寄存器
06
页表配置寄存器
TCR_EL1寄存器详解 · IPS/PS/TGx/SHx/ORG…
页表配置寄存器TCR
07
MAIR寄存器
内存属性间接寄存器 · 缓存策略配置（Write-Back/…
MAIR寄存器
08
SCTLR_EL1寄存器
系统控制寄存器 · M位（MMU使能） · C位（数据缓存）
SCTLREL1
09
Linux内核页表初始化
early页表建立 · fixmap映射 · swapper页表
Linux内核页表初始化
10
内核线性映射
PAGE_OFFSET · VMALLOC区域 · 模块区域
内核线性映射PAGE
11
用户空间页表
进程页表创建 · fork时页表复制 · COW机制对页表的影响
用户空间页表进程页表创建
12
页表遍历与查找
walk_page_range()实… · 页表锁机制 · RCU保护
页表遍历查找
13
大页与透明大页
contiguous bit · THP（透明大页）在ARM64上的实… · pmd folding
大页透明大页
14
hugetlbfs
巨页配置 · hugetlb页表建立 · TLB压力缓解
hugetlbfs巨页配置
15
页表缓存（TLB）架构
TLB结构 · L1 TLB与L2 TLB · 指令TLB与数据TLB
TLB页表缓存
16
TLB一致性
ASID与VMID · TLB标记 · 全局与进程特定TLB条目
TLB一致性
17
TLB无效化指令
TLBI操作 · VMALLS12E1/VMALLE1…
TLB无效化指令
18
Linux TLB刷新API
flush_tlb_all() · flush_tlb_mm() · flush_tlb_page()
LinuxTLB
19
上下文切换中的TLB管理
switch_mm()实现 · ASID分配与回收 · ASID rollover
TLB上下文切换
20
广播TLB维护（B.TLB）
跨核TLB同步 · IPI机制 · TLB shootdown
TLBB.TLB
21
KVM与虚拟化TLB
Stage-2页表 · VMID · EL2页表配置
KVMTLB
22
IOMMU与SMMU
SMMU页表格式 · 与CPU MMU的协同 · 设备地址转换
IOMMUSMMU
23
页表错误处理
缺页异常（do_page_fault… · 写时复制 · 匿名页与文件页
页表错误处理do
24
内存属性与缓存策略
Normal/Device内存 · Gathering/Reorderi…
内存属性缓存策略
25
页表调试与跟踪
/proc/页表信息 · debugfs接口 · 页表dump工具
页表调试跟踪
26
ARM64 Linux 5.x/6.x页表变化
5级页表支持 · 52位PA支持 · LPA2特性
ARM64Linux
27
页表内存分配
页表页的分配与释放 · kmem_cache · 页表碎片问题
页表内存分配页表页的分配
28
安全与隔离
PAN（Privileged Acc… · UAO（User Access Ov… · PXN
安全隔离
29
性能优化
TLB预取 · 页表预取 · 大页减少TLB miss
性能优化TLB
30
实战案例
编写内核模块打印当前进程页表 · 分析TLB miss性能 · 配置自定义页表属性
实战案例编写内核模块打印…