Linux 内存管理之早期页表的初始化过程

以 RK3588（ARMv8/AArch64、Linux 5.10+）为例，早期页表初始化是内核从 “物理地址裸跑” 切换到 “虚拟地址运行” 的关键步骤，核心代码集中在 arch/arm64/kernel/head.S 的 __create_page_tables，以及 C 语言阶段的 paging_init / map_kernel / __create_pgd_mapping。下面按 汇编阶段（MMU 开启前）→ C 语言阶段（MMU 开启后） 完整拆解，并结合 RK3588 硬件地址布局说明。一、前置背景：RK3588 地址布局 ARM64 页表级别RK3588 典型物理内存布局（Linux 视角）内核镜像加载：0x00200000 ~ 0x02000000（约 32MB）DRAM 起始：0x00000000（低 512MB/1GB/4GB 等）设备寄存器（GPIO/CRU/UART/PCIe）：0xF8000000 ~ 0xFFFFFFFF 等内核虚拟地址：FFFF 0000 0000 0000 +（48 位 VA，高 16 位全 1）The Linux Kernel ArchivesARM64 4 级页表（4KB 页，48 位 VA）PGD → PUD → PMD → PTEPGD：页全局目录（每个表项 512GB）PUD：页上层目录（每个表项 1GB）PMD：页中间目录（每个表项 2MB）PTE：页表（每个表项 4KB）早期页表两个核心目标恒等映射（idmap）：virt = phys，用于开启 MMU 瞬间不跑飞内核线性映射（swapper）：virt = phys + PAGE_OFFSET（FFFF 0000 0000 0000）二、汇编阶段：__create_page_tables（head.S）位置：arch/arm64/kernel/head.S调用时机：_start → __primary_switch → __create_page_tables（MMU=OFF）代码逐行详解（核心片段）SYM_FUNC_START_LOCAL(__create_page_tables)mov x28,lr// 保存返回地址// 1. 清空 无效化初始页表内存（init_pg_dir）adrp x0,init_pg_dir// x0 = 物理地址：init_pg_dir（早期页表基址）adrp x1,init_pg_end sub x1,x1,x0// x1 = 页表总大小bl __inval_dcache_area// 清缓存，避免旧数据干扰bl __pi_memset// 全0初始化页表mov x7,SWAPPER_MM_MMUFLAGS// 页表属性：Inner/Outer Shareable、AF、WriteCombine等// ==============================================// 2. 建立【恒等映射 idmap】（TTBR0用，MMU开启瞬间）// ==============================================adrp x0,idmap_pg_dir// 恒等映射页表基址adrp x3,__idmap_text_start// 映射范围：内核idmap代码段adrp x4,__idmap_text_end create_sect_aligned x5,x3,x4// 对齐到section边界（2MB/1GB）ldr x6,=(PAGE_OFFSET-0x0)// 恒等：virt = physbl __create_block_map// 填充PGD/PUD/PMD/PTE// ==============================================// 3. 建立【内核线性映射】（TTBR1用，内核虚拟地址）// ==============================================adrp x0,init_pg_dir// 内核初始页表（swapper前身）adrp x3,_text// 映射：