Documentation/riscv/vm-layout.rst

   1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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   3 =====================================
   4 Virtual Memory Layout on RISC-V Linux
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   7 :Author: Alexandre Ghiti <alex@ghiti.fr>
   8 :Date: 12 February 2021
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  10 This document describes the virtual memory layout used by the RISC-V Linux
  11 Kernel.
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  13 RISC-V Linux Kernel 32bit
  14 =========================
  15
  16 RISC-V Linux Kernel SV32
  17 ------------------------
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  19 TODO
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  21 RISC-V Linux Kernel 64bit
  22 =========================
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  24 The RISC-V privileged architecture document states that the 64bit addresses
  25 "must have bits 63–48 all equal to bit 47, or else a page-fault exception will
  26 occur.": that splits the virtual address space into 2 halves separated by a very
  27 big hole, the lower half is where the userspace resides, the upper half is where
  28 the RISC-V Linux Kernel resides.
  29
  30 RISC-V Linux Kernel SV39
  31 ------------------------
  32
  33 ::
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  35   ========================================================================================================================
  36       Start addr    |   Offset   |     End addr     |  Size   | VM area description
  37   ========================================================================================================================
  38                     |            |                  |         |
  39    0000000000000000 |    0       | 0000003fffffffff |  256 GB | user-space virtual memory, different per mm
  40   __________________|____________|__________________|_________|___________________________________________________________
  41                     |            |                  |         |
  42    0000004000000000 | +256    GB | ffffffbfffffffff | ~16M TB | ... huge, almost 64 bits wide hole of non-canonical
  43                     |            |                  |         |     virtual memory addresses up to the -256 GB
  44                     |            |                  |         |     starting offset of kernel mappings.
  45   __________________|____________|__________________|_________|___________________________________________________________
  46                                                               |
  47                                                               | Kernel-space virtual memory, shared between all processes:
  48   ____________________________________________________________|___________________________________________________________
  49                     |            |                  |         |
  50    ffffffc000000000 | -256    GB | ffffffc7ffffffff |   32 GB | kasan
  51    ffffffcefee00000 | -196    GB | ffffffcefeffffff |    2 MB | fixmap
  52    ffffffceff000000 | -196    GB | ffffffceffffffff |   16 MB | PCI io
  53    ffffffcf00000000 | -196    GB | ffffffcfffffffff |    4 GB | vmemmap
  54    ffffffd000000000 | -192    GB | ffffffdfffffffff |   64 GB | vmalloc/ioremap space
  55    ffffffe000000000 | -128    GB | ffffffff7fffffff |  124 GB | direct mapping of all physical memory
  56   __________________|____________|__________________|_________|____________________________________________________________
  57                                                               |
  58                                                               |
  59   ____________________________________________________________|____________________________________________________________
  60                     |            |                  |         |
  61    ffffffff00000000 |   -4    GB | ffffffff7fffffff |    2 GB | modules, BPF
  62    ffffffff80000000 |   -2    GB | ffffffffffffffff |    2 GB | kernel
  63   __________________|____________|__________________|_________|____________________________________________________________