lunaix-os/includes/lunaix/mm/page.h

   1 #ifndef __LUNAIX_PAGE_H
   2 #define __LUNAIX_PAGE_H
   3 #include <lunaix/common.h>
   4 #include <lunaix/types.h>
   5
   6 #define PG_MAX_ENTRIES 1024U
   7 #define PG_LAST_TABLE PG_MAX_ENTRIES - 1
   8 #define PG_FIRST_TABLE 0
   9
  10 #define PTE_NULL 0
  11
  12 #define P2V(paddr) ((ptr_t)(paddr) + KERNEL_MM_BASE)
  13 #define V2P(vaddr) ((ptr_t)(vaddr)-KERNEL_MM_BASE)
  14
  15 #define PG_ALIGN(addr) ((ptr_t)(addr)&0xFFFFF000UL)
  16 #define PG_MOD(addr) ((ptr_t)(addr) & ~PG_SIZE)
  17 #define PG_ALIGNED(addr) (!((ptr_t)(addr)&0x00000FFFUL))
  18
  19 #define L1_INDEX(vaddr) (u32_t)(((ptr_t)(vaddr)&0xFFC00000UL) >> 22)
  20 #define L2_INDEX(vaddr) (u32_t)(((ptr_t)(vaddr)&0x003FF000UL) >> 12)
  21 #define PG_OFFSET(vaddr) (u32_t)((ptr_t)(vaddr)&0x00000FFFUL)
  22
  23 #define GET_PT_ADDR(pde) PG_ALIGN(pde)
  24 #define GET_PG_ADDR(pte) PG_ALIGN(pte)
  25
  26 #define IS_CACHED(entry) ((entry & 0x1))
  27
  28 #define PG_PRESENT (0x1)
  29 #define PG_DIRTY (1 << 6)
  30 #define PG_ACCESSED (1 << 5)
  31 #define PG_WRITE (0x1 << 1)
  32 #define PG_ALLOW_USER (0x1 << 2)
  33 #define PG_WRITE_THROUGH (1 << 3)
  34 #define PG_DISABLE_CACHE (1 << 4)
  35 #define PG_PDE_4MB (1 << 7)
  36
  37 #define PG_IS_DIRTY(pte) ((pte)&PG_DIRTY)
  38 #define PG_IS_ACCESSED(pte) ((pte)&PG_ACCESSED)
  39 #define PG_IS_PRESENT(pte) ((pte)&PG_PRESENT)
  40
  41 #define NEW_L1_ENTRY(flags, pt_addr)                                           \
  42     (PG_ALIGN(pt_addr) | (((flags) | PG_WRITE_THROUGH) & 0xfff))
  43 #define NEW_L2_ENTRY(flags, pg_addr) (PG_ALIGN(pg_addr) | ((flags)&0xfff))
  44
  45 #define V_ADDR(pd, pt, offset) ((pd) << 22 | (pt) << 12 | (offset))
  46 #define P_ADDR(ppn, offset) ((ppn << 12) | (offset))
  47
  48 #define PG_ENTRY_FLAGS(entry) ((entry)&0xFFFU)
  49 #define PG_ENTRY_ADDR(entry) ((entry) & ~0xFFFU)
  50
  51 #define HAS_FLAGS(entry, flags) ((PG_ENTRY_FLAGS(entry) & (flags)) == flags)
  52 #define CONTAINS_FLAGS(entry, flags) (PG_ENTRY_FLAGS(entry) & (flags))
  53
  54 #define PG_PREM_R (PG_PRESENT)
  55 #define PG_PREM_RW (PG_PRESENT | PG_WRITE)
  56 #define PG_PREM_UR (PG_PRESENT | PG_ALLOW_USER)
  57 #define PG_PREM_URW (PG_PRESENT | PG_WRITE | PG_ALLOW_USER)
  58
  59 // 用于对PD进行循环映射，因为我们可能需要对PD进行频繁操作，我们在这里禁用TLB缓存
  60 #define T_SELF_REF_PERM PG_PREM_RW | PG_DISABLE_CACHE | PG_WRITE_THROUGH
  61
  62 // 页目录的虚拟基地址，可以用来访问到各个PDE
  63 #define L1_BASE_VADDR 0xFFFFF000U
  64
  65 // 页表的虚拟基地址，可以用来访问到各个PTE
  66 #define L2_BASE_VADDR 0xFFC00000U
  67
  68 // 用来获取特定的页表的虚拟地址
  69 #define L2_VADDR(pd_offset) (L2_BASE_VADDR | (pd_offset << 12))
  70
  71 typedef unsigned long ptd_t;
  72 typedef unsigned long pt_t;
  73 typedef unsigned int pt_attr;
  74 typedef u32_t x86_pte_t;
  75
  76 /**
  77  * @brief 虚拟映射属性
  78  *
  79  */
  80 typedef struct
  81 {
  82     // 虚拟页地址
  83     ptr_t va;
  84     // 物理页码（如果不存在映射，则为0）
  85     u32_t pn;
  86     // 物理页地址（如果不存在映射，则为0）
  87     ptr_t pa;
  88     // 映射的flags
  89     u16_t flags;
  90     // PTE地址
  91     x86_pte_t* pte;
  92 } v_mapping;
  93
  94 typedef struct
  95 {
  96     x86_pte_t entry[PG_MAX_ENTRIES];
  97 } __attribute__((packed, aligned(4))) x86_page_table;
  98
  99 extern void __pg_mount_point;
 100
 101 /* 四个页挂载点，两个页目录挂载点： 用于临时创建&编辑页表 */
 102 #define PG_MOUNT_RANGE(l1_index) (701 <= l1_index && l1_index <= 703)
 103 #define VMS_MOUNT_1 (KERNEL_MM_BASE + MEM_4MB)
 104 #define PG_MOUNT_BASE (VMS_MOUNT_1 + MEM_4MB)
 105 #define PG_MOUNT_1 (PG_MOUNT_BASE)
 106 #define PG_MOUNT_2 (PG_MOUNT_BASE + 0x1000)
 107 #define PG_MOUNT_3 (PG_MOUNT_BASE + 0x2000)
 108 #define PG_MOUNT_4 (PG_MOUNT_BASE + 0x3000)
 109
 110 /*
 111     当前进程内存空间挂载点
 112 */
 113 #define VMS_SELF L2_BASE_VADDR
 114
 115 #define CURPROC_PTE(vpn)                                                       \
 116     (&((x86_page_table*)(VMS_MOUNT_1 | (((vpn)&0xffc00) << 2)))                \
 117         ->entry[(vpn)&0x3ff])
 118 #define PTE_MOUNTED(mnt, vpn)                                                  \
 119     (((x86_page_table*)((mnt) | (((vpn)&0xffc00) << 2)))->entry[(vpn)&0x3ff])
 120
 121 #endif /* __LUNAIX_PAGE_H */