关于ARMv8另外几个问题

https://blog.csdn.net/qianlong4526888/article/details/27510675

问题1：支持ARMv8的Linux内核异常向量地址在哪？

答：异常向量基地址在0xffffffc000081800。通过查看编译后的linux内核的System.map文件。能确定异常向量表的基地址。通过反汇编生成的支持armv8的linux内核也能够证实。Armv8的异常向量表的定义在内核的arch/arm/kernel/entry.S中，将其摘录例如以下：

* Exception vectors.

.macro ventry label

.align 7

b \label

.endm

.align 11

ENTRY(vectors)

ventry el1_sync_invalid //Synchronous EL1t

ventry el1_irq_invalid //IRQ EL1t

ventry el1_fiq_invalid //FIQ EL1t

ventry el1_error_invalid //Error EL1t

ventry el1_sync //Synchronous EL1h

ventry el1_irq //IRQ EL1h

ventry el1_fiq_invalid //FIQ EL1h

ventry el1_error_invalid //Error EL1h

ventry el0_sync //Synchronous 64-bit EL0

ventry el0_irq //IRQ 64-bit EL0

ventry el0_fiq_invalid //FIQ 64-bit EL0

ventry el0_error_invalid //Error 64-bit EL0

#ifdefCONFIG_AARCH32_EMULATION

ventry el0_sync_compat //Synchronous 32-bit EL0

ventry el0_irq_compat //IRQ 32-bit EL0

ventry el0_fiq_invalid_compat //FIQ 32-bit EL0

ventry el0_error_invalid_compat //Error 32-bit EL0

#else

ventry el0_sync_invalid //Synchronous 32-bit EL0

ventry el0_irq_invalid //IRQ 32-bit EL0

ventry el0_fiq_invalid //FIQ 32-bit EL0

ventry el0_error_invalid //Error 32-bit EL0

#endif

END(vectors)

问题2：找出TLB中存放的ARMv8的页表格式

答：仅仅找到了页表的格式。TLB中的格式没找到。

ARMv8支持4KB页大小的4级页表转换到64KB页大小的3级页表转换。

下面是从内核源代码的Documentation找到的信息。

AArch64 Linux memory layout:

Start End Size Use

-----------------------------------------------------------------------

0000000000000000 0000007fffffffff 512GB user

ffffff8000000000 ffffffbbfffeffff ~240GB vmalloc

ffffffbbffff0000 ffffffbcffffffff 64KB [guardpage]

ffffffbc00000000 ffffffbdffffffff 8GB vmemmap

ffffffbe00000000 ffffffbffbffffff ~8GB [guard,future vmmemap]

ffffffbffc000000 ffffffbfffffffff 64MB modules

ffffffc000000000 ffffffffffffffff 256GB memory

Translation table lookup with 4KB pages:

+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+

|63 56|55 48|47 40|39 32|31 24|23 16|15 8|7 0|

+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+

| | | | | |

| | | | | v

| | | | +-> [20:12] L3 index

| | | +-----------> [29:21] L2 index

| | +---------------------> [38:30] L1index

| +------------------------------->[47:39] L0 index (not used)

+------------------------------------------------->[63] TTBR0/1

Translation table lookup with 64KB pages:

+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+

|63 56|55 48|47 40|39 32|31 24|23 16|15 8|7 0|

+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+

| | | | |

| | | | v

| | | | [15:0] in-page offset

| | | +----------> [28:16] L3 index

| | +--------------------------> [41:29] L2index (only 38:29 used)

| +-------------------------------> [47:42] L1 index (not used)

+------------------------------------------------->[63] TTBR0/1

问题3：ARMv8中重要的控制寄存器的各位的意思是什么？

答：源代码中没找到对ARMv8控制寄存器的具体描写叙述。

1. 关于SPSR，该寄存器是CPSR的副本，当在不同模式间转换时，该寄存器保存CPSR的内容，用于状态恢复。

在arch/arm64/include/asm/ptrace.h中找到AArch64的spsr寄存器某些位的定义。经过与ARMv7的对照发现。下面定义的位于ARMv7中定义的位意义同样。

/*AArch64 SPSR bits */

#definePSR_F_BIT 0x00000040

#definePSR_I_BIT 0x00000080

#definePSR_A_BIT 0x00000100

#definePSR_D_BIT 0x00000200

#definePSR_Q_BIT 0x08000000

#definePSR_V_BIT 0x10000000

#definePSR_C_BIT 0x20000000

#definePSR_Z_BIT 0x40000000

#define PSR_N_BIT 0x80000000

2. ARMv8中的系统控制寄存器有多个。但与ARMv7不同的是：ARMv8中抛弃了“协处理器”的概念，进而就没了MCR，MRC类的指令，见參考资料[3]，其系统控制都是通过MSR。MRS类指令进行。通过阅读Linux内核源代码发现。基本的控制寄存器有：

hcr_el2:el2中的hypervisor配置寄存器

cnthctl_el2：可配置通用时钟

另外还有，vmpidr_el2；vpidr_el2；sctlr_el1：cptr_el2；hstr_el2；spsr_el2。vbar_el1；ttbr0_el1；ttbr1_el1；sctlr_el1

參考资料

[1] ARMv8的编译器binutils，结构体aarch64_opcode_table定义见line 1208

p=jk/arm64/binutils.git;a=blob;f=opcodes/aarch64-tbl.h;h=d360b1406718257da86050f5b3a760cd02196250;hb=aarch64" rel="nofollow">http://kernel.ubuntu.com/git?p=jk/arm64/binutils.git;a=blob;f=opcodes/aarch64-tbl.h;h=d360b1406718257da86050f5b3a760cd02196250;hb=aarch64

[2] 结构体aarch64_opcode定义。line451

http://kernel.ubuntu.com/git?p=jk/arm64/binutils.git;a=blob;f=include/opcode/aarch64.h;h=98529954ea098349eb16572d4915f4edbd2e7b5d;hb=aarch64

[3] 《ARMv8 InstructionSet Overview 》page11