根据pgtable-2-level.h，ARM Linux 有两个版本的 PTE； Linux PTE 和硬件 PTE。 Linux PTE 存储在 1024 字节的偏移量以下。
在handle_pte_fault 各种函数（如pte_file、pte_mkdirty、pte_mkyoung）中处理页面错误时，请使用 H/W PTE 版本调用。
但实际上 ARM H/W 并不支持其 PTE 中的脏、访问和文件位。
我的问题是它如何检查 H/W PTE 上页面的脏、已访问文件位？理想情况下，它应该检查 Linux PTE 上存储在 1024 字节偏移以下的那些位？
【问题讨论】：
标签： linux-kernel arm mmu
我的问题是它如何检查 H/W PTE 上页面的脏、已访问文件位？
TL;DR - 通过在初始访问时出现页面错误来模拟它们。
“脏”位仅通过授予硬件写入权限来模拟 如果页面在 Linux PTE 中被标记为“可写”和“脏”。这 意味着对干净页面的写入将导致权限错误，并且 Linux MM 层将通过 handle_pte_fault() 将页面标记为脏。 为了让硬件注意到权限变化，TLB 条目必须 被刷新，而 ptep_set_access_flags() 会为我们做这件事。
以 dirty 为例，页面的初始 MMU 映射被标记为只读。当一个进程写入它时，会产生一个页面错误。这是引用的handle_pte_fault，主要代码在fault.c as do_page_fault 中，并将调用最终以handle_pte_fault 结尾的通用handle_mm_fault。可以看代码，
if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
if (!pte_write(entry))
return do_wp_page(mm, vma, address,
pte, pmd, ptl, entry);
entry = pte_mkdirty(entry); /** Here is the dirty emulation. **/
}
所以Linux通用代码会检查页面的权限，认为它是可写的，并调用pte_mkdirty将页面标记为脏；整个过程通过故障处理程序启动或模拟。在 Linux PTE 中将页面标记为 dirty 后，ARM PTE 被标记为可写，因此后续写入不会导致错误。
accessed 是相同的，只有读取和写入最初都会出错。 file 位也是完全未映射的，当发生故障时，会咨询 Linux PTE 以查看它是由文件支持还是完全未映射 页面错误。
在用新的权限更新硬件表并记账后，用户态程序在故障指令处重新启动，除了处理故障的时间间隔外，它不会注意到差异。
ARM Linux 使用 4k 页，ARM 2 级页表大小为 1k（256 个条目 * 4 字节）。从 pgtable-2-level.h cmets，
因此，我们稍微调整了实现——我们告诉 Linux 我们在第一级有 2048 个条目，每个条目是 8 个字节（iow，两个指向第二级的硬件指针。）第二级包含两个硬件 PTE 表连续排列，前面是包含 Linux 所需状态信息的 Linux 版本。因此，我们最终在“PTE”级别中有 512 个条目。
为了使用完整的 4K 页面，PTE 条目的结构类似于，
一个完整的 4k 页面的四个 1k 项目。这些页面集合必须按进程进行管理，以便为每个进程提供唯一的内存视图，并且共享一些信息以节省实际 RAM。函数cpu_set_pte_ext 用于更改物理ARM 条目。由于每个 ARM CPU 版本使用稍微不同的表结构和功能，processor function table 中有一个条目指向一个汇编程序例程。例如，cpu_v7_set_pte_ext 是 ARMv7 或典型的原始 Cortex CPU 实现。该例程负责检查 Linux 标志并相应地更新硬件位。可以看出，r3 在该例程结束时被写入pte+2048（从 Linux PTE 到硬件 PTE 的偏移量）。 proc-marcos.S 中的汇编器宏 armv3_set_pte_ext 被许多较旧的 CPU 变体使用。
见：Tim's notes on ARM MM
Page table entry (PTE) descriptor in Linux kernel for ARM
【讨论】：
cpu_set_pte_ext，它类似于 C++ 虚函数，并且针对可变 ARM MMU 位布局（新的 CPU 类型具有扩展功能）以不同方式实现。但是，它们在写入 Linux PTE 和 ARM PTE (+2048) 时都很常见。
cpu_set_pte_ext 函数来检查Linux 版本并更新硬件版本。例如，set_pte_at 和其他一些初始化 PTE 的地方。