页表结构推导
RICS-V架构，2^39bit内存可用，2^37Byte。每页是4096Byte，2^12 Byte
逻辑上，页表需要2^27个pte，以映射全部物理地址(pte是页表中对以应一个物理内存地址的信息存储单元)。
每个pte包含64bit（44bit PNN，一些Flag）。以下为pte结构：
但是，2^27个pte需要内存：2^27 * 2^6 bit = 2^29 bit = 2^27byte = 2^10 * 2^10 * 2^9 byte = 512MB。若存储全部进程的pte则需要占用大量内存。因此使用三级页表结构：
一个页表页，包含512个pte。512^3=(2^9)^3，因此理论上可以使用三级页表表示全部的物理地址。当一块虚拟地址没有被使用，则相应的页表不会被初始化，则不需要使用内存。
根据虚拟地址，获取相应pte (若该虚拟地址未被初始化，则进行相应的页表初始化)：
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| // pagetable 根页表
// va 虚拟地址
// alloc是否初始化
pte_t* walk(pagetable_t pagetable, uint64 va, int alloc){
if(va >= MAXVA)
panic("walk");
// 三级页表
for(int level = 2; level > 0; level--) {
pte_t *pte = &pagetable[PX(level, va)];
if(*pte & PTE_V) { //已经分配
pagetable = (pagetable_t)PTE2PA(*pte); //跳转到下一级页表
} else { // 为分配此级页表
if(!alloc || (pagetable = (pde_t*)kalloc()) == 0) //分配一页，并跳转到下一级页表
return 0;
memset(pagetable, 0, PGSIZE); //初始化页
*pte = PA2PTE(pagetable) | PTE_V;
}
}
return &pagetable[PX(0, va)];
}
|
内核地址空间
进程地址空间
Lab结果
