鸿蒙轻内核A核源码分析系列五 虚实映射

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4、虚实映射查询函数LOS_ArchMmuQuery

给定一个虚拟内存地址，可以查询其映射到的物理内存地址，还可以查询映射标签属性信息，函数LOS_ArchMmuQuery负责完成这些信息的查询。

4.1 函数LOS_ArchMmuQuery

函数LOS_ArchMmuQuery用于获取进程空间虚拟地址对应的物理地址以及映射标签属性，其中输入参数为虚拟内存地址vaddr，输出参数为物理内存地址*paddr和标签属性*flags。⑴处获取虚拟地址对应的页表项。⑵处如果虚拟地址对应的页表项描述符类型无效，返回错误码。⑶处如果页表项描述符类型为L1页表Section类型映射，则执行⑷获取映射的物理地址，其中MMU_DESCRIPTOR_L1_SECTION_ADDR(l1Entry)为L1页表项的高12位，(vaddr & (MMU_DESCRIPTOR_L1_SMALL_SIZE - 1))为虚拟地址的低20位，即页内偏移值。可以和上文了解到的知识相对应，物理内存地址的计算方式为页表项的高12位加上虚拟内存地址的低20位，如下图所示。⑸处获取映射的标签属性，把MMU标签转换为内存区域标签。

如果虚拟地址对应的页表项描述符类型为页表Page Table，则执行⑹调用内联函数OsGetPte2BasePtr()计算L2页表项基地址，计算方法为：取L1页表项的高22位，低10位置0，得到L2页表项物理内存基地址，然后转化为L2页表项虚拟内存基地址。⑺处计算虚拟地址对应的L2页表项数值，从上文可知，L2页表项的指针地址在页表项基地址加上虚拟内存地址的12-19位上的索引值，取该地址的数据即为L2页表项数据。如果L2页表项描述符类型为小页，则执行⑻计算物理内存地址，其中MMU_DESCRIPTOR_L2_SMALL_PAGE_ADDR(l2Entry)为L2页表项的高20位；vaddr & (MMU_DESCRIPTOR_L2_SMALL_SIZE - 1)为虚拟地址的低12位，如下图所示。然后计算相应的标签值。⑼处表示当前轻内核还不支持大页类型。

STATUS_T LOS_ArchMmuQuery(const LosArchMmu *archMmu, VADDR_T vaddr, PADDR_T *paddr, UINT32 *flags)
{
⑴  PTE_T l1Entry = OsGetPte1(archMmu->virtTtb, vaddr);
    PTE_T l2Entry;
    PTE_T* l2Base = NULL;

⑵  if (OsIsPte1Invalid(l1Entry)) {
        return LOS_ERRNO_VM_NOT_FOUND;
⑶  } else if (OsIsPte1Section(l1Entry)) {
        if (paddr != NULL) {
⑷          *paddr = MMU_DESCRIPTOR_L1_SECTION_ADDR(l1Entry) + (vaddr & (MMU_DESCRIPTOR_L1_SMALL_SIZE - 1));
        }

        if (flags != NULL) {
⑸          OsCvtSecAttsToFlags(l1Entry, flags);
        }
    } else if (OsIsPte1PageTable(l1Entry)) {
⑹      l2Base = OsGetPte2BasePtr(l1Entry);
        if (l2Base == NULL) {
            return LOS_ERRNO_VM_NOT_FOUND;
        }
⑺      l2Entry = OsGetPte2(l2Base, vaddr);
        if (OsIsPte2SmallPage(l2Entry) || OsIsPte2SmallPageXN(l2Entry)) {
            if (paddr != NULL) {
⑻               *paddr = MMU_DESCRIPTOR_L2_SMALL_PAGE_ADDR(l2Entry) + (vaddr & (MMU_DESCRIPTOR_L2_SMALL_SIZE - 1));
            }

            if (flags != NULL) {
                OsCvtPte2AttsToFlags(l1Entry, l2Entry, flags);
            }
⑼      } else if (OsIsPte2LargePage(l2Entry)) {
            LOS_Panic("%s %d, large page unimplemented\n", __FUNCTION__, __LINE__);
        } else {
            return LOS_ERRNO_VM_NOT_FOUND;
        }
    }

    return LOS_OK;
}

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