ARM64 시스템 주요 레지스터

문영일 리눅스 커널

<ARMv8.x>

ARM64 시스템 주요 레지스터

캐시

CTR_EL0(Cache Type Register – EL0)

캐시 타입을 알아오는 레지스터이다.

  • DIC
    • Instruction cache invalidation requirements for instruction to data coherence
    • 0=PoU를 위해 명령 캐시의 invalidation이 필요하다.
    • 1=PoU를 위해 명령 캐시의 invalidation이 필요하지 않다.
  • IDC
    • Data cache clean requirements for instruction to data coherence
    • 0=PoU를 위해 데이터 캐시의 clean이 필요하다. 단 다음 조건 제외
      • CLIDR_EL1.LoC == 0 or (CLIDR_EL1.LoUIS == 0 && CLIDR_EL1.LoUU == 0)
    • 1=PoU를 위해 데이터 캐시의 clean이 필요하지 않다.
  • CWG(Cache Writeback Granule)
    • 0~1=CWG 정보를 제공하지 않는다.
    • 2~9=Cache Writeback Granule로 2^n 워드를 초과하지 않는다.
    • 10 이상=reserved
  • ERG(Exclusives Reservation Granule)
    • 0=ERG 정보를 제공하지 않는다.
    • 1~9=Exclusives Reservation Granule로 2^n 워드를 초과하지 않는다.
    • 10 이상=reserved
  •  DminLine
    • 데이터 캐시 라인 사이즈로 2^n 워드
  • L1Ip
    • 레벨 1 명령 캐시 정책
      • 0=VPIPT (ARMv8.2 이상에서 가능)
      • 1=AIVIVT
      • 2=VIPT
      • 3=PIPT
  • IminLine
    • 명령 캐시 라인 사이즈로 2^n 워드

 

예) Cortex-A72, CTR_EL0=0x8444_c004

  • DIC=0
  • IDC=0
  • CWG=4(16 words)
  • ERG=4(16 words)
  • DminLine=4(16 words)
  • L1Ip=3(PIPT)
  • IminLine=4(16 words)

 

CLIDR_EL1(Cache Level ID Register – EL1)

구성된 레벨별 캐시 타입(명령 only, 데이터 only, 명령+데이터 분리, 명령+데이터 통합)을 구분하고 최상위 통합 캐시 레벨과 최상위 캐시 일관성 레벨을 알려주는 레지스터이다.

  • ICB(Inner Cache Boundary)
    • Inner 캐시 영역
    • 예) ICB=2
      • L2 캐시까지 Inner 캐시 영역이다.
  • LoUU(Level of Unification Uniprocessor)
    • Uni 프로세서 시스템에서 최상위 통합 캐시 레벨
    • Uni 프로세서 시스템에서 PoU 개념과 동일하다.
  • LoC(Level of Coherece)
    • 최상위 캐시 일관성 레벨
    • PoC 개념과 동일하다.
  • LoUIS(Level of Inner Shareable)
    • Inner 공유 영역내의 코어에서 최상위 통합 캐시 레벨
    • SMP 시스템에서 PoU 개념과 동일하다.
  • CType1 ~ CType7
    • 캐시 레벨 별 캐시 타입
      • 0=no cache
      • 1=명령 캐시만 존재
      • 2=데이터 캐시만 존재
      • 3=명령 캐시와 데이터 캐시 분리
      • 4=명령 캐시와 데이터 통합 캐시

 

예) Cortex-A72, CIDR_EL1=0xa20_0023

  • ICB=0
  • LoUU=2(L2 레벨)
  • LoC=2(L2 레벨)
  • LoUIS=2(L2 레벨)
  • CT7 ~ CT3=0(L7 ~ L3 캐시 없음)
  • CT2=4(L2 캐시가 통합 캐시)
  • CT1=3(L1 캐시가 분리 캐시)

 

프로세스

MIDR_EL2 (Main ID Register – EL2)

메인 ID를 담은 레지스터이다.

  • Implementer
    • 설계자 코드(ARM, Broadcom, Cavium, DEC, …)
  • Variant
    • variant 번호
  • Architecture
    • ARM 아키텍처 코드
  • PartNum
    • 파트 번호
  • Revision
    • 리비전 번호

 

MPIDR_EL2 (Multiprocessor Affinity Register – EL2)

Multiprocessor affinity 레벨을 담은 레지스터이다.

  • AFF3
    • Affinity level 3
  •  U
    • Uniprocess 시스템 여부를 나타낸다.
    • 0=SMP
    • 1=UP
  • MT
    • 로지컬 PE의 최소 affinity 레벨 .
    • 0=affinity 0이 최대 독립적
    • 1=affinity 0이 매우 밀착 (Multi-Thread)
  • AFF2
    • Affinity level 2
  • AFF1
    • Affinity level 1
  • AFF0
    • Affinity level 0

 

CPU Feature 식별

ID_AA64PFR0_EL1(AArch64 Processor Feature Register 0 – EL1)

AArch64 상태에 구현된 프로세서 feature를 알아오는 레지스터 0번이다.

  • DIT(Data Independent Timing)
    • 0=어떠한 명령도 constant 실행 시간을 보장하지 않는다.
    • 1=명령의 constant 실행 시간을 보장한다.
  • AMU(Activity Monitors Extension)
    • 0=Activity Monitor 미구현
    • 1=Activity Monitors Extension 버전 1 구현
  • MPAM
    • 0=MPAM Extension 미구현
    • 1=MPAM Extension 구현
  • SEL(Secure EL2)
    • 0=Secure EL2 미구현
    • 1=Secure EL2 미구현
  • SVE(Scalable Vector Extension)
    • 0=SVE 미구현
    • 1=SVE 구현
  • RAS
    • 0=RAS Extension 미구현
    • 1=RAS Extension 구현
    • 2=ARMv8.4-RAS 구현
  • GIC
    • 0=GIC를 위한 System 레지스터 인터페이스  미구현
    • 1=GIC를 위한 System 레지스터 인터페이스  구현
  • ASIMD(Advanced SIMD)
    • 0=Advanced SIMD 구현
    • 1=Advanced SIMD 구현 + half-precision 실수 연산 추가
    • 0xf=Advanced SIMD 미구현
  • FP(Floating Point)
    • 0=FP 구현
    • 1=FP 구현 + half-precision 실수 연산 추가
    • 0xf=FP 미구현
  • EL3(Exception Level 3)
    • 0=EL3 미구현
    • 1=AArch64 에서만 EL3 구현
    • 2=AArch32 및 AArch64 양쪽에서 EL3 구현
  • EL2(Exception Level 2)
    • 0=EL2 미구현
    • 1=AArch64 에서만 EL2 구현
    • 2=AArch32 및 AArch64 양쪽에서 EL2 구현
  • EL2(Exception Level 2)
    • 1=AArch64 에서만 EL1 구현
    • 2=AArch32 및 AArch64 양쪽에서 EL1 구현
  • EL0(Exception Level 0)
    • 1=AArch64 에서만 EL0 구현
    • 2=AArch32 및 AArch64 양쪽에서 EL0 구현

 

메모리 모델 기능

ID_AA64MMFR0_EL1 (Memory Model Feature Register 0 – EL1)

AArch64 상태에서 지원되는 메모리 모델을 알아오는 레지스터 0 이다.

  • TGran4
    • 4K 페이지 변환 지원 여부
    • 0b0000=지원, 0b1111=미지원
  • TGran64
    • 64K 페이지 변환 지원 여부
    • 0b0000=지원, 0b1111=미지원
  • TGran16
    • 16K 페이지 변환 지원 여부
    • 0b0000=미지원, 0b0001=지원
  • BigEndEL0
    • EL0에서 Mixed 엔디안 지원
    • 0b0000=미지원
    • 0b0001=지원 (SCTLR_EL1.E0E 비트로 엔디안 설정)
  • SNSMem
    • 시큐어와 non-시큐어 메모리 분리 지원 여부
    • 0b0000=미지원
    • 0b0001=지원
  • BigEnd
    • Mixed 엔디안 지원
    • 0b0000=미지원
    • 0b0001=지원 (SCTLR_ELx.E0E 비트로 엔디안 설정)
  • PARange
    • 물리 주소 지원 범위
    • 0b0000=32 bits, 4GB
    • 0b0001=36 bits, 64GB
    • 0b0010=40 bits, 1TB
    • 0b0011=42 bits, 4TB
    • 0b0100=44 bits, 16TB
    • 0b0101=48 bits, 2n56TB
    • 0b0110=52 bits, 4PB (ARMv8.2-LPA 필요)
  • ASIDBits
    • ASID 지원 비트 수
    • 0b0000=8bits
    • 0b0010=16bits

 

ID_AA64MMFR1_EL1 (Memory Model Feature Register 1 – EL1)

AArch64 상태에서 지원되는 메모리 모델을 알아오는 레지스터 1 이다.

  • XNX
    • ARMv8.2 Execute Never Control 지원 여부
    • 0=not support
    • 1=support
  • SpecSEI
    • ARMv8.2 RAS 사용시 Speculative 읽기시 SError 발생 지원 여부
    • 0=not support, 1=support
  • PAN
    • ARMv8.1 PAN(Privileged Access Never) 지원 여부
    • 0=not support
    • 1=support (only for ARMv8.1)
    • 2=support 및 AT S1E1RP 및 AT S1E1WP, AT S1E1 명령 지원 (only for ARMv8.2)
  • LO
    • LORegions 지원 여부
    • 0=not support, 1=support
  • HPDS
    • ARMv8.1 변환 테이블에서 HPDS(Hierarchical Permission Disables Support) 기능 지원 여부
    • 0=not support
    • 1=support
    • 2=support 및 마지막 단계 테이블의 bits[62:59]의 하드웨어 할당 가능
  • VH
    • ARM8.1 Virtualization Host Entension 기능 지원 여부
    • 0=not support
    • 1=support (only for ARMv8.1)
  • VMIDBits
    • ARMv8.1 VMID에 사용하는 비트 수
    • 0=8 bits, 2=16 bits
  • HAFDBS
    • ARMv8.1 변환 테이블에서 HAFDBS(Hardware updates to Access Flag and Dirty Bit State) 기능 지원 여부
    • 0=not support
    • 1=access flag 지원
    • 2=access flag 및 dirty state 지원

 

ID_AA64MMFR2_EL1 (Memory Model Feature Register 1 – EL1)

AArch64 상태에서 지원되는 메모리 모델을 알아오는 레지스터 2 이다.

  • BBM
    • ARMv8.4 변환을 위한 블럭 사이즈 변경 시 BBM(Break Before Make) 기능 지원 레벨
    • 0=level 0 support
    • 1=level 1 support
    • 2=level 2 support
  • TTL
    • ARMv8.4 TTL 기능
    • 0=bits[47:44]를 0으로 변환
    • 1=bits[47:44] 변환 없이
  • FWB
    • ARMv8.4 HCR_EL2.FWB 기능 지원 여부
    • 0=not support, 1=support
  • IDS
    • ARMv8.4 ID Space에 접근 시 아래 레지스터 값에 따른 exception 발생
    • 0=ESR_ELx.EC==0
    • 1=ESR_ELx.EC==0x18
  • AT
    • ARMv8.4 비정렬 single-copy atomic 기능 지원 여부
    • 0=not support
    • 1=support (16 byts)
  • ST
    • ARMv8.4 small 변환 테이블 지원
    • 0=TCR_ELx.{T0SZ, T1SZ} 과 VTCR_EL2.T0SZ 필드의 최고 값은 39
    • 1=TCR_ELx.{T0SZ, T1SZ} 과 VTCR_EL2.T0SZ 필드의 최고 값은 48 (단 64K granules시 47)
  • NV
    • ARMv8.4 NV(Nested Virtualization) 지원 여부
    • 0=not support
    • 1=HCR_EL2.{NV, NV1, AT} 지원 (for ARMv8.3)
    • 2=HCR_EL2.{NV, NV1, NV2, AT} 및 VNCR_EL2 지원
  • CCIDX
    • ARMv8.3 CCSIDR_EL1 레지스터 포맷
    • 0=32 비트, 1=64 비트
  • VARange
    • ARMv8.2 큰 가상 주소 지원 여부
    • 0=48 비트, 1=64K granule 시 52 비트, 그 외 48 비트 (for ARMv8.2-LVA)
  • IESB
    • ARMv8.2 SCTLR_ELx.IESB 비트 지원 여부
    • 0=not support, 1=support
  • LSM
    • ARMv8.2 SCTLR_EL{1, 2} 레지스터에서 LSMAOE 및 nTLSMD 필드 지원 여부
    • 0=not support, 1=support
  • UAO
    • ARMv8.2 UAO(User Access Override) 기능 지원 여부
    • 0=not support, 1=support
  • CnP
    • ARMv8.2 CnP(Common Not Private) 변환 기능 지원 여부
    • 0=not support, 1=support

 

MMFR1_EL1 (Memory Model Feature Register 1 – EL1)

AArch32 상태에서 지원되는 메모리 모델을 알아오는 레지스터 1 이다.

  • 참고: | ARM

  • BPred
    • 0=no branch predict
    • 1=다음 상황에서 branch predict 플러시를 요청한다.
      • 주소 변환 스테이지의 활성화/비활성화시
      • 명령어 변경시
      • 새로운 변환 테이블 매핑시
      • TTBR0/1 및 TTBCR 레지스터 변경시
      • ContextID 및 ASID 변경시
    • 2=다음 상황에서 branch predict 플러시를 요청한다. (for ARMv8-A)
      • 주소 변환 스테이지의 활성화/비활성화시
      • 명령어 변경시
      • 새로운 변환 테이블 매핑시
      • 해당 ContextID 및 ASID 변경 없이 TTBR0/1 및 TTBCR 레지스터 변경시
    • 3=명령어 변경시에만 branch predict 플러시를 요청한다. (for ARMv8-A)
    • 4=어떠한 경우에도 branch predict 플러시를 요청하지 않는다. (for ARMv8-A)
  • L1TstCin
    • L1 데이터 캐시 테스트 & 클린
    • 0=none support (only for ARMv8-A)
    • 1=test & clean 지원
    • 2=test & clean, test, clean, invalidate 지원
  • L1Uni
    • L1 통합 캐시 지원
    • 0=none supported (only for ARMv8-A)
    • 1=캐시의 invalidate 지원
    • 2=캐시의 invalidate, clean 및 clean & invalidate 지원
  • L1Hvd
    • L1 하버드 캐시 지원
    • 0=none support (only for ARMv8-A)
    • 1=명령 캐시만 invalidate 지원
    • 2=명령 및 데이터 캐시의 invalidate 지원
    • 3=명령 및 데이터 캐시의 invalidate 및 clean & invalidate 지원
  • L1UniSW
    • L1 통합 캐시의 Set/Way 조작 지원
    • 0=none supported (only for ARMv8-A)
    • 1=clean 캐시 지원
    • 2=clean 및 clean & invalidate 지원
    • 3=clean, clean & invalidate 및 invalidate 지원
  • L1HvdSW
    • L1 하버드 캐시의 Set/Way 조작 지원
    • 0=none supported (only for ARMv8-A)
    • 1=clean 및 clean & invalidate 데이터 캐시 지원
    • 2=clean, clean & invalidate 및 invalidate 데이터 캐시 지원
    • 3=clean, clean & invalidate 및 invalidate 데이터 캐시 및 명령 캐시 invalidate 지원
  • L1UniVA
    • L1 통합 캐시의 가상 주소(VA)를 사용하여 조작 지원
    • 0=none supported (only for ARMv8-A)
    • 1=clean, invalidate 및 clean & invalidate 캐시 지원
    • 2=clean, invalidate 및 clean & invalidate 캐시, 그리고 branch predictor invalidate 지원
  • L1HvdVA
    • L1 하버드 캐시의 가상 주소(VA)를 사용하여 조작 지원
    • 0=none supported (only for ARMv8-A)
    • 1=clean, invalidate 및 clean & invalidate 데이터 캐시, invalidate 명령 캐시 지원
    • 2=clean, invalidate 및 clean & invalidate 데이터 캐시, invalidate 명령 캐시, 그리고 branch predictor invalidate 지원

 

시스템 제어

SCTLR_EL1 (System Control Register – EL1)

EL1 모드를 설정하기 위한 시스템 콘트롤 레지스터이다.

  • EnIA
    • ARMv8.3 APIAKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • EnIB
    • ARMv8.3 APIBKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • LSMAOE
    • ARMv8.2-LSMAOC(Load/Store Multiple Atomicity and Ordering Enable) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • nTLSMD
    • ARMv8.2-LSMAOC 기능의 디바이스 메모리 No Trap 활성화 여부
    • 0=disable, fault 발생
    • 1=enable
  • EnDA
    • ARMv8.3 APDAKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • UCI
    • EL0에서 EL1 캐시 조작 명령어 수행시 트랩 여부
    • 0=trap
    • 1=no trap
  • EE
    • EL1 엔디안 설정
    • 0=리틀 엔디안
    • 1=빅 엔디안
  • E0E
    • EL0 엔디안 설정
    • 0=리틀 엔디안
    • 1=빅 엔디안
  • SPAN
    • ARMv8.1 PAN(Privileged Access Never) 기능 동작시 PSTATE.PAN 동작 여부
    • 0=익셉션 발생시 PSTATE.PAN=1 설정
    • 1=익셉션 발생시 PSTATE.PAN 변경 없다.
  • IESB
    • ARMv8.2-IESB 기능의 Implicit Error Synchronization 이벤트 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • WXN
    • 쓰기 권한이 XN(Excute Never) 권한을 내포하는지 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • SA
    • SP 정렬 체크 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable (16바이트)
  • nTWE
    • EL0에서 WFE 명령 사용시 EL2로 No 트랩 여부
    • 0=trap
    • 1=no trap
  • nTWI
    • EL0에서 WFI 명령 사용시 EL2로 No 트랩 여부
    • 0=trap
    • 1=no trap
  • UCT
    • EL0에서 CTR_EL0 접근시 EL1으로 No 트랩 여부
    • 0=trap
    • 1=no trap
  • DZE
    • EL0에서 DC ZVA 명령 사용시 EL1으로 No 트랩 여부
    • 0=trap
    • 1=no trap
  • EnDB
    • ARMv8.3 APDBKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • I
    • 명령 캐시 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • UMA
    • EL0에서 MSR/MRS 명령으로 PSTATE.DAIF 접근시 EL1으로 No 트랩 여부
    • 0=trap
    • 1=no trap
  • SED
    • AArch32 EL0에서 SETEND 명령 disable 여부
    • 0=enable
    • 1=disable, undefined instruction으로 취급
  • ITD
    • AArch32 EL0에서 IT 명령 disable 여부
    • 0=enable
    • 1=disable, undefined instruction으로 취급
  • nAA
    • ARMv8.4-LSE 기능의 Non-Aligned Access 활성화 여부
    • 0=disable, fault 발생
    • 1=enable, fault 발생하지 않는다.
  • CP15BEN
    • EL0에서 CP15 메모리 베리어 활성화 여부
    • 0=disable, undefined instruction으로 취급
    • 1=enable
  • SA0
    • EL0에서 SP 정렬 체크 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable (16 바이트 미정렬시 exception 발생)
  • SA
    • EL1에서 SP 정렬 체크 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable (16 바이트 미정렬시 exception 발생)
  • C
    • 데이터 캐시 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • A
    • 정렬 체크 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable, fault 발생
  • M
    • MMU 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable

 

LORC_EL1, LORegion Register (EL1)

LORegion을 활성화하는 레지스터이다.

  • DS
    • ARMv8.1 DS(Descriptor Select)
    • 0~255
  • EN
    • LORegions 기능 활성화 여부
    • 0=disable, 1=enable

 

GIC

ICC_SRE_EL2 (Interrupt Controller System Register Enable Register – EL2)

인터럽트 컨트롤러 시스템 레지스터를 enable하는 레지스터이다.

  • DIB
    • Disable IRQ Bypass 기능 활성화 여부
    • 0=enable, 1=disable
  • DFB
    • Disable FIQ Bypass 기능 활성화 여부
    • 0=enable, 1=disable
  • SRE
    • GIC에 대한 시스템 레지스터(ICC_*) 활성화 여부
    • 0=disable, 메모리 맵드 방식으로 사용해야 하고, ICC_로 시작하는 시스템 레지스터들의 접근시 el1에 트랩된다.
    • 1=enable

 

하이퍼 바이저 관련 레지스터

시스템 설정

SCTLR_EL2 (System Control Register – EL2)

하이퍼 바이저 모드를 설정하기 위한 시스템 콘트롤 레지스터이다.

  • EnIA
    • ARMv8.3 APIAKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • EnIB
    • ARMv8.3 APIBKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • EnDA
    • ARMv8.3 APDAKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • EE
    • 엔디안 설정
    • 0=리틀 엔디안
    • 1=빅 엔디안
  • IESB
    • ARMv8.2-IESB 기능의 Implicit Error Synchronization 이벤트 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • WXN
    • 쓰기 권한이 XN(Excute Never) 권한을 내포하는지 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • EnDB
    • ARMv8.3 APDBKey_EL1 Key 사용 PA(Pointer Authentification) 기능 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • I
    • 명령 캐시 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • nAA
    • ARMv8.4-LSE 기능의 Non-Aligned Access 활성화 여부
    • 0=disable, fault 발생
    • 1=enable, fault 발생하지 않는다.
  • SA
    • SP 정렬 체크 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable (16바이트)
  • C
    • 데이터 캐시 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable
  • A
    • 정렬 체크 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable, fault 발생
  • M
    • MMU 활성화 여부
    • 0=disable
    • 1=enable

 

HCR_EL2 (System Control Register – EL2)

하이퍼 바이저를 설정하기 위한 시스템 콘트롤 레지스터이다.

  • TEA
    • 동기 외부 abort exceptin을 EL2로 라우트
    • 0=disable, 1=enable (route to el2)
  • E2H
    • Host 운영체제가 EL2에서 동작하도록 설정
    • 0=disable, 1=enable
  • ID
    • Stage 2에서의 명령 캐시 disable for el1&0
    • 0=no effect
    • 1=effect
  • CD
    • Stage 2에서의 데이터 캐시 disable for el1&0
    • 0=no effect, 1=effect
  • TGE
    • el0 에서 el2로 TGE(Trap General  Exception)
    • 0=no effect, 1=effect
  • AMO
    • 물리 SError 라우팅
  • IMO
    • 물리 IRQ 라우팅
  • FMO
    • 물리 FIQ 라우팅

 

VPIDR_EL2 (Virtualization Processor ID Register – EL2)

Multiprocessor ID를 담은 레지스터이다.

  • MIDR_EL1 참고

 

VMPIDR_EL2 (Virtualization Multiorocessor ID Register – EL2)

Virtualization Multiprocessor ID를 담은 레지스터이다.

  • MPIDR_EL1 참고

 

HSTR_EL2 (Hypervisor System Trap Register – EL2)

EL0&1에서 coprocess(MCR, MRC, MCRR, and MRRC) 접근 명령 사용시 발생되는 el2로의 트랩 제어 레지스터이다.

  • T<n>
    • CP15, C<n>에 접근하는 코프로세서 명령에 대해 el2로 트랩 발생
    • 0=no trap, 1=trap
    • T14와 T4는 RES0

 

CPTR_EL2 (Architectural Feature Trap Register – EL2)

CPACR, CPACR_EL1, 트레이스 펑션, SVE, Advanced SIMD 및 실수 펑션 사용시 el2로 트랩을 제어하는 레지스터이다.

  • TFP
    • SVE, A-SIMD, 실수 펑션 사용시 el2로 트랩 발생
    • 0=no trap, 1=trap
  •  TZ
    • SVE 레지스터를 액세스할 때 el2로 트랩 발생
    • 0=no trap, 1=trap

 

VBAR_EL2, Vector Base Address Register (EL2)

exception 벡터 베이스 주소를 지정하는 레지스터이다.

 

Stage 2 변환 테이블

VTTBR_EL2 (Virtualization Translation Table Base Register – EL2)

stage 2의 페이지 테이블을 가리키는 레지스터이다.

  • VMID[15:8]
    • ARMv8.1-VMID16 지원시 상위 8비트를 기록하여 사용한다.
  • VMID[15:8]
    • 변환 테이블을 위한 VMID
  • BADDR
    • 변환 테이블 물리 주소
  • CnP
    • ARMv8.2-TTCNP 기능이 있는 경우 CnP(Common not Private) 기능 지원 여부
    • 0=변환 테이블의 엔트리는 현재 PE에만 적용한다.
    • 1=변환 테이블의 엔트리는 Inner Share의 다른 PE와 공유한다.

 

하이퍼 바이저 카운터

아키텍처 타이머 및 카운터 레지스터의 사용법은 간단하나 종류가 여러 가지 있다.

 

CNTHCTL_EL2 (Counter-timer Hypervisor Control Register – EL2)

EL0&1 physical 카운터와 타이머에 접근하기 위한 콘트롤 레지스터이다.

  • EL1PTEN
    • HCR_EL2.TGE==0인 경우, EL0&1에서 EL1 물리 타이머 액세스시 EL2로 트랩 발생
    • 0=enable, 1=disable
  • EL1PCTEN
    • HCR_EL2.TGE==0인 경우, EL0&1에서 EL1 물리 카운터 액세스시 EL2로 트랩발생
    • 0=enable, 1=disable
  • EL0PTEN
    • HCR_EL2.TGE==1인 경우, EL0에서 EL0 물리 타이머 액세스시 EL2로 트랩 발생
    • 0=enable, 1=disable
  • EL0VTEN
    • HCR_EL2.TGE==1인 경우, EL0에서 EL0 가상 타이머 액세스시 EL2로 트랩발생
    • 0=enable, 1=disable
  • EVNTI
    • CNTPCT_EL0 카운터의 어떠한 비트(0~15)에서 이벤트가 발생될지 선택한다.
  • ENNTDIR
    • CNTPCT_EL0 카운터의 해당(EVNTI) 비트의 트리거 방향을 제어한다.
    • 0=high edge시 트리거
    • 1=low edge시 트리거
  • EVNTEN
    • CNTPCT_EL0 카운터로부터 이벤트 스트림 발생 여부 제어
    • 0=disable, 1=enable
  • EL0VCTEN
    • HCR_EL2.TGE==1인 경우, EL0에서 EL0 가상 카운터 액세스시 EL2로 트랩발생
    • 0=enable, 1=disable
  • EL0PCTEN
    • HCR_EL2.TGE==1인 경우, EL0에서 EL0 물리 카운터 액세스시 EL2로 트랩 발생
    • 0=enable, 1=disable

 

CNTVOFF_EL2 (Counter-timer Hypervisor Control Register – EL2)

물리 카운터(CNTPCT_EL0)에 대한 Virtual Offset을 담고 있는 콘트롤 레지스터이다.

 

하이퍼 바이저 GIC

ICC_SRE_EL2 (Interrupt Controller System Register Enable Register – EL2)

인터럽트 컨트롤러 시스템 레지스터를 enable하는 레지스터이다.

  • Enable
    • 더 낮은 EL에서 ICC_SRE_EL1 접근을 가능하게 할지 여부
    • 0=disable, non-secure EL1에서 ICC_SRE_EL1 접근시 EL2로 트랩 발생
  •  DIB
    • Disable IRQ Bypass 기능 활성화 여부
    • 0=enable, 1=disable
  • DFB
    • Disable FIQ Bypass 기능 활성화 여부
    • 0=enable, 1=disable
  • SRE
    • GIC에 대한 시스템 레지스터(ICC_*) 활성화 여부
    • 0=disable, 메모리 맵드 방식으로 사용해야 하고, ICC_ 및 ICH_로 시작하는 시스템 레지스터들의 접근시 el2에 트랩된다.
    • 1=enable

 

2 thoughts to “ARM64 시스템 주요 레지스터”

  1. 문영일 선배님, 안녕하세요.

    훌륭한 블로그 자료를 감사히 잘 읽고 있습니다. 블로그의 글을 읽다가 오타로 보이는 내용이 있는 것 같아 제보드립니다.

    1. CTR_EL0 레지스터의 IminLine 필드는 인스트럭션 캐시를 설정하는 내용으로 보입니다.
    ‘데이터 캐시 -> 명령 캐시’ 인 것 같아 보입니다.

    2. CTytpe7이 오타로 보입니다.
    ‘CType1 ~ CTytpe7’ -> ‘CType1 ~ CType7’

    한번 참고 부탁드립니다.

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