aarch64的TCR寄存器介绍

在ARM Core中，还有几个相关的系统寄存器:TCR_EL1TCR_EL2TCR_EL3(1)、T1SZ、T0SZT1SZ, bits [21:16] 通过TTBR1寻址的内存区域的大小偏移量，也就是TTBR1基地址下的一级页表的大小T0SZ, bits [5:0](2)、ORGN1、IRGN1、ORGN0、IRGN0其实可以总结为这样：...

代码改变世界ctw

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代码改变世界ctw · 2020-10-13 17:55:52 发布

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相关文章
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 2、ARMV8-aarch64的MMU学习笔记

一、TCR寄存器

在ARM Core中(aarch64)，还有几个相关的系统寄存器:

TCR_EL1 banked
TCR_EL2
TCR_EL3

比特位	功能	说明
ORGN1、IRGN1、ORGN0、IRGN0	cache属性**	outer/inner cableability的属性(如直写模式、回写模式)
SH1、SH0	cache的共享方式	cache的共享属性配置(如non-shareable, outer/inner shareable)
TG0/TG1	Granule size	Granule size(其实就是页面的大小,4k/16k/64k)
IPS	物理地址size	物理地址size,如32bit/36bit/40bit
EPD1、EPD0	-	TTBR_EL1/TTBR_EL0的enable和disable
TBI1、TBI0	-	top addr是ignore，还是用于MTE的计算
A1	-	ASID的选择，是使用TTBR_EL1中的，还是使用TTBR_EL0中的
AS	-	ASID是使用8bit，还是使用16bit

(1)、T1SZ、T0SZ

T1SZ, bits [21:16] 通过TTBR1寻址的内存区域的大小偏移量，也就是TTBR1基地址下的一级页表的大小
T0SZ, bits [5:0]

(2)、ORGN1、IRGN1、ORGN0、IRGN0

在这里插入图片描述
其实可以总结为这样：

(3)、SH1、SH0

SH1, bits [29:28]
SH0, bits [13:12]
在这里插入图片描述
其实可以总结为这样：

Shareable的很容易理解，就是某个地址的可能被别人使用。我们在定义某个页属性的时候会给出。Non-Shareable就是只有自己使用。当然，定义成Non-Shareable不表示别人不可以用。某个地址A如果在核1上映射成Shareable，核2映射成Non-Shareable，并且两个核通过CCI400相连。那么核1在访问A的时候，总线会去监听核2，而核2访问A的时候，总线直接访问内存，不监听核1。显然这种做法是错误的。

对于Inner和Outer Shareable，有个简单的的理解，就是认为他们都是一个东西。在最近的ARM A系列处理器上上，配置处理器RTL的时候，会选择是不是把inner的传输送到ACE口上。当存在多个处理器簇或者需要双向一致性的GPU时，就需要设成送到ACE端口。这样，内部的操作，无论inner shareable还是outershareable，都会经由CCI广播到别的ACE口上。

(4)、TG0/TG1 - Granule size

在这里插入图片描述

(5)、IPS

在这里插入图片描述

(6)、EPD1、EPD0

在这里插入图片描述

(7)、TBI1、TBI0

在这里插入图片描述

(8)、A1

在这里插入图片描述

(10)、AS

在这里插入图片描述

除了以上介绍的bit之外，剩余的bit都是特有功能使用或reserved的
在这里插入图片描述

二、示例展示

1、设置inner/outer cache的属性(只写模式/回写模式/write allocate/No-write allocate)

如下代码所示，设置

#define TCR_IRGN_WBWA		((UL(1) << 8) | (UL(1) << 24))   //使用TTBR0和使用TTBR1时后的inner cache的属性设置

#define TCR_ORGN_WBWA		((UL(1) << 10) | (UL(1) << 26))   //使用TTBR0和使用TTBR1时后的outer cache的属性设置

#define TCR_CACHE_FLAGS	TCR_IRGN_WBWA | TCR_ORGN_WBWA   // inner + outer cache的属性值


ENTRY(__cpu_setup)
......
	/*
	 * Set/prepare TCR and TTBR. We use 512GB (39-bit) address range for
	 * both user and kernel.
	 */
	ldr	x10, =TCR_TxSZ(VA_BITS) | TCR_CACHE_FLAGS | TCR_SMP_FLAGS | \
			TCR_TG_FLAGS | TCR_ASID16 | TCR_TBI0 | TCR_A1
	tcr_set_idmap_t0sz	x10, x9

......
	msr	tcr_el1, x10
	ret					// return to head.S
ENDPROC(__cpu_setup)