# RISC-V 64 head.S의 hart·DTB 수신과 SATP 전환 v6.18.37 / arch/riscv/kernel/head.S MMU를 켜면 같은 PC 숫자가 다른 주소로 해석될 수 있습니다. RISC-V의 relocate_enable_mmu는 복귀 주소와 trap 벡터를 먼저 맞춘 뒤 임시 표와 정식 표를 순서대로 적재합니다. v6.18.37의 이 루틴 전체를 읽어 주소 전환 도중에도 다음 명령을 가져올 수 있어야 한다는 문제를 설명합니다. ## relocate_enable_mmu ```c .global relocate_enable_mmu relocate_enable_mmu: /* Relocate return address */ la a1, kernel_map XIP_FIXUP_OFFSET a1 REG_L a1, KERNEL_MAP_VIRT_ADDR(a1) la a2, _start sub a1, a1, a2 add ra, ra, a1 /* Point stvec to virtual address of intruction after satp write */ la a2, 1f add a2, a2, a1 csrw CSR_TVEC, a2 /* Compute satp for kernel page tables, but don't load it yet */ srl a2, a0, PAGE_SHIFT la a1, satp_mode XIP_FIXUP_OFFSET a1 REG_L a1, 0(a1) or a2, a2, a1 /* * Load trampoline page directory, which will cause us to trap to * stvec if VA != PA, or simply fall through if VA == PA. We need a * full fence here because setup_vm() just wrote these PTEs and we need * to ensure the new translations are in use. */ la a0, trampoline_pg_dir XIP_FIXUP_OFFSET a0 srl a0, a0, PAGE_SHIFT or a0, a0, a1 sfence.vma csrw CSR_SATP, a0 .align 2 1: /* Set trap vector to spin forever to help debug */ la a0, .Lsecondary_park csrw CSR_TVEC, a0 /* Reload the global pointer */ load_global_pointer /* * Switch to kernel page tables. A full fence is necessary in order to * avoid using the trampoline translations, which are only correct for * the first superpage. Fetching the fence is guaranteed to work * because that first superpage is translated the same way. */ csrw CSR_SATP, a2 sfence.vma ret ``` ### 73행 ```c .global relocate_enable_mmu ``` 다른 파일에서 참조할 수 있도록 relocate_enable_mmu 기호를 공개합니다. ### 74행 ```c relocate_enable_mmu: ``` 주소 전환 루틴의 시작 위치입니다. a0에는 커널 페이지 표 루트의 물리 주소가 전달됩니다. ### 76행 ```c la a1, kernel_map ``` kernel_map 자료의 현재 접근 가능한 주소를 a1에 얻습니다. ### 77행 ```c XIP_FIXUP_OFFSET a1 ``` XIP 빌드에서 필요한 주소 보정을 매크로에 맡깁니다. 일반 RAM 실행과 주소 배치가 다를 수 있습니다. ### 78행 ```c REG_L a1, KERNEL_MAP_VIRT_ADDR(a1) ``` kernel_map의 커널 가상 시작 주소를 읽습니다. REG_L은 XLEN에 맞는 load를 선택합니다. ### 79행 ```c la a2, _start ``` 현재 _start 기호 주소를 a2에 가져옵니다. ### 80행 ```c sub a1, a1, a2 ``` 가상 시작과 현재 시작 사이의 차이를 a1에 계산합니다. 이것이 코드 주소를 보정할 값입니다. ### 81행 ```c add ra, ra, a1 ``` RA에 주소 차이를 더해 MMU 전환 후 돌아갈 위치도 가상 주소 기준으로 맞춥니다. ### 84행 ```c la a2, 1f ``` 뒤에 나오는 1번 지역 라벨의 현재 주소를 구합니다. 1f의 f는 앞으로 나오는 라벨을 뜻합니다. ### 85행 ```c add a2, a2, a1 ``` 그 라벨 주소에도 같은 차이를 더해 전환 후의 가상 목적지를 만듭니다. ### 86행 ```c csrw CSR_TVEC, a2 ``` CSR_TVEC에 그 목적지를 설치합니다. 전환 직후 VA와 PA가 다르면 trap을 통해 이 지점에 도달할 수 있게 합니다. ### 89행 ```c srl a2, a0, PAGE_SHIFT ``` 커널 루트의 물리 주소를 PAGE_SHIFT만큼 내려 SATP가 요구하는 물리 페이지 번호로 만듭니다. ### 90행 ```c la a1, satp_mode ``` 사용할 SATP 변환 모드가 들어 있는 변수의 주소를 얻습니다. ### 91행 ```c XIP_FIXUP_OFFSET a1 ``` XIP 구성의 주소 보정을 적용합니다. ### 92행 ```c REG_L a1, 0(a1) ``` satp_mode의 실제 값을 읽습니다. 변수 주소와 그 안의 모드값을 구분합니다. ### 93행 ```c or a2, a2, a1 ``` 커널 표의 PPN과 모드 비트를 합친 SATP 값을 a2에 보관합니다. 아직 이 정식 표를 설치하지 않습니다. ### 101행 ```c la a0, trampoline_pg_dir ``` 우선 설치할 임시 trampoline 페이지 표 주소를 얻습니다. ### 102행 ```c XIP_FIXUP_OFFSET a0 ``` 임시 표 주소에도 XIP 보정을 적용합니다. ### 103행 ```c srl a0, a0, PAGE_SHIFT ``` 임시 표 주소를 SATP용 PPN으로 변환합니다. ### 104행 ```c or a0, a0, a1 ``` 임시 PPN과 앞에서 읽은 모드 비트를 합칩니다. ### 105행 ```c sfence.vma ``` setup_vm이 기록한 PTE와 주소 변환 접근의 순서를 맞추는 SFENCE.VMA를 수행합니다. ### 106행 ```c csrw CSR_SATP, a0 ``` 임시 SATP를 설치합니다. 현재 주소가 같은 방식으로 번역되지 않으면 앞서 준비한 TVEC 경로로 이어집니다. ### 107행 ```c .align 2 ``` 이어질 라벨을 어셈블러의 2^2 바이트 경계에 정렬합니다. 실행 중 주소를 반올림하는 명령은 아닙니다. ### 108행 ```c 1: ``` 전환 후 도달할 1번 지역 라벨입니다. 위의 1f 참조와 연결됩니다. ### 110행 ```c la a0, .Lsecondary_park ``` 후속 예외에서 대기할 디버깅용 park 루프의 주소를 구합니다. ### 111행 ```c csrw CSR_TVEC, a0 ``` TVEC를 park 루프로 다시 바꿉니다. 초기 전환용 단발 목적지를 계속 사용하지 않기 위해서입니다. ### 114행 ```c load_global_pointer ``` 가상 주소 환경에 맞는 global pointer를 다시 준비합니다. 구체적인 PC 상대 로딩은 매크로 정의에 있습니다. ### 122행 ```c csrw CSR_SATP, a2 ``` a2에 준비해 둔 정식 커널 SATP를 설치합니다. ### 123행 ```c sfence.vma ``` 임시 표에서 얻은 번역이 이후 접근에 잘못 남지 않도록 SFENCE.VMA를 수행합니다. ### 125행 ```c ret ``` 처음에 가상 주소로 보정한 RA로 돌아갑니다. MMU 전환 함수의 호출자 실행이 새 주소 환경에서 이어집니다.