armv8 memory translation table descriptor

上一节大致给出了descriptor的结构，这篇细致分析各个field：

1) Table Descriptor：stage2中不包含任何的attribute的field，每个level中的descriptor高位作为下一个level的attr配置。

　　　　

　　NSTable，bit[63]， 定义subsequent lookup的secure state

　　APTable，bit[62:61]，

　　UXNTable，bit[60]，

　　PXNTable，bit[59]，

2) Block and Page descriptor：stage1，stage2都可以设置，每个memory attr分为upper block和lower block

Stage1：

　　　　

Upper：

　　PBHA，bit[62:59]，用来支持ARMv8.2-TTPBHA，

　　XN、UXN，bit[54]，

　　PXN，bit[53]，

　　Contiguous，bit[52]，根据颗粒的大小，表示一定数量的相邻的table，被选中。

　　DBM，Dirty Bit Modifier，bit[51]

Lower：

　　AF，bit[10]，Access flag

　　SH，bit[9:8]，Shareability field

　　AP，bit[7:6]，Data Access Permission

　　NS，bit[5]，non-secure bit

　　Attrindex，bit[4:2]，Stage1 memory attributes index, for MAIR_ELx

Stage2：

　　　　

　　新的field包括：

　　S2AP，bit[7:6]，Stage2 Data Access Permission

　　MemAttr，bit[5:2]，Stage2 memory attributes，

接下来分为access permission和memory attributes来分析field。

Access Permission，控制data access和instruction fetch。

Pstate，在ARMv8.2中，是一个描述process state的寄存器，包括

　　1) condition flags---------N(negative)，Z(zero)，C(carry)，V(overflow)

　　2) execution state--------EL(current except level)，SP(Stack Pointer)

　　3) exception mask bit

　　4) access control bit----PAN(privilege access never)，UAO(User Access Override)

Stage1中的AP[2:1]，

　　1) AP[2]，在read-only和write-read之间选择；

　　2) AP[1]，在EL0和更高的exception level中选择；（none表示mmu报错）

　　　　

S2AP，在non-secure的EL0、EL1中，

AP和S2AP都设置时，都会起作用。

　　

TCR_ELn寄存器中的APTable[1:0]，

　　　　

总结，关于execution 的 access

　　　　

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AF(access flag)，是软件的应用，表明目前该page是否被访问过，优化在OS memory control中的实现。

还有dirty state bit，也是做软件优化使用的，具体看armv8 doc

Bit[58:55]，不论是block descripter还是table descripter，中都会预留，为OS使用。可以存放page是否dirty等信息。

memory region atribute，只针对block和page类型的descriptor

　　stage1中，AttrIndx[2:0]，选定某个MAIR_ELn，实现memory attri的配置；

　　　　

　　　　　　SH[1:0]对于normal memory，定义Shareability；

　　　　　　　　

　　stage2中的MemAttr，4bit实现类似MARI的配置、

　　　　SH[1:0]对于normal memory，实现shareability的配置。

stage1和stage2都配置时，都会起作用，优先级以及覆盖情况，详见armv8 doc

MAIR_ELn64位寄存器，一共有三个，分为EL1，EL2，EL3，64bit被分为8个byte，每个byte内部编码指定attribute。