lunaix-os/kernel/mm/procvm.c

   1 #include <lunaix/mm/procvm.h>
   2 #include <lunaix/mm/valloc.h>
   3 #include <lunaix/mm/region.h>
   4 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   5 #include <lunaix/mm/vmm.h>
   6 #include <lunaix/mm/mmap.h>
   7 #include <lunaix/process.h>
   8
   9 #include <sys/mm/mm_defs.h>
  10
  11 #include <klibc/string.h>
  12
  13 struct proc_mm*
  14 procvm_create(struct proc_info* proc) {
  15     struct proc_mm* mm = vzalloc(sizeof(struct proc_mm));
  16
  17     assert(mm);
  18
  19     mm->heap = 0;
  20     mm->proc = proc;
  21
  22     llist_init_head(&mm->regions);
  23     return mm;
  24 }
  25
  26 static ptr_t
  27 vmscpy(ptr_t dest_mnt, ptr_t src_mnt, bool only_kernel)
  28 {
  29     pte_t* ptep_dest    = mkl0tep(mkptep_va(dest_mnt, 0));
  30     pte_t* ptep         = mkl0tep(mkptep_va(src_mnt, 0));
  31     pte_t* ptepd_kernel = mkl0tep(mkptep_va(dest_mnt, KERNEL_RESIDENT));
  32     pte_t* ptep_kernel  = mkl0tep(mkptep_va(src_mnt, KERNEL_RESIDENT));
  33
  34     // Build the self-reference on dest vms
  35     pte_t* ptep_sms     = mkptep_va(VMS_SELF, (ptr_t)ptep_dest);
  36     pte_t* ptep_ssm     = mkptep_va(VMS_SELF, (ptr_t)ptep_sms);
  37     pte_t  pte_sms      = mkpte_prot(KERNEL_DATA);
  38
  39     pte_sms = vmm_alloc_page(ptep_ssm, pte_sms);
  40     set_pte(ptep_sms, pte_sms);
  41
  42     cpu_flush_page((ptr_t)dest_mnt);
  43
  44     if (only_kernel) {
  45         ptep = ptep_kernel;
  46         ptep_dest += ptep_vfn(ptep_kernel);
  47     } else {
  48         ptep++;
  49         ptep_dest++;
  50     }
  51
  52     int level = 0;
  53     while (ptep < ptep_kernel)
  54     {
  55         pte_t pte = *ptep;
  56         ptr_t pa  = pte_paddr(pte);
  57
  58         if (pte_isnull(pte)) {
  59             goto cont;
  60         }
  61
  62         if (pt_last_level(level) || pte_huge(pte)) {
  63             set_pte(ptep_dest, pte);
  64
  65             if (pte_isloaded(pte))
  66                 pmm_ref_page(pa);
  67         }
  68         else if (!pt_last_level(level)) {
  69             vmm_alloc_page(ptep_dest, pte);
  70
  71             ptep = ptep_step_into(ptep);
  72             ptep_dest = ptep_step_into(ptep_dest);
  73             level++;
  74
  75             continue;
  76         }
  77
  78     cont:
  79         if (ptep_vfn(ptep) == MAX_PTEN - 1) {
  80             assert(level > 0);
  81             ptep = ptep_step_out(ptep);
  82             ptep_dest = ptep_step_out(ptep_dest);
  83             level--;
  84         }
  85
  86         ptep++;
  87         ptep_dest++;
  88     }
  89
  90     // Ensure we step back to L0T
  91     assert(!level);
  92     assert(ptep_dest == ptepd_kernel);
  93
  94     // Carry over the kernel (exclude last two entry)
  95     while (ptep_vfn(ptep) < MAX_PTEN - 2) {
  96         pte_t pte = *ptep;
  97         assert(!pte_isnull(pte));
  98
  99         set_pte(ptep_dest, pte);
 100         pmm_ref_page(pte_paddr(pte));
 101
 102         ptep++;
 103         ptep_dest++;
 104     }
 105
 106     return pte_paddr(*(ptep_dest + 1));
 107 }
 108
 109 static void
 110 vmsfree(ptr_t vm_mnt)
 111 {
 112     pte_t* ptep_head    = mkl0tep(mkptep_va(vm_mnt, 0));
 113     pte_t* ptep_kernel  = mkl0tep(mkptep_va(vm_mnt, KERNEL_RESIDENT));
 114
 115     int level = 0;
 116     pte_t* ptep = ptep_head;
 117     while (ptep < ptep_kernel)
 118     {
 119         pte_t pte = *ptep;
 120         ptr_t pa  = pte_paddr(pte);
 121
 122         if (pte_isnull(pte)) {
 123             goto cont;
 124         }
 125
 126         if (!pt_last_level(level) && !pte_huge(pte)) {
 127             ptep = ptep_step_into(ptep);
 128             level++;
 129
 130             continue;
 131         }
 132
 133         if (pte_isloaded(pte))
 134             pmm_free_any(pa);
 135
 136     cont:
 137         if (ptep_vfn(ptep) == MAX_PTEN - 1) {
 138             ptep = ptep_step_out(ptep);
 139             pmm_free_any(pte_paddr(pte_at(ptep)));
 140             level--;
 141         }
 142
 143         ptep++;
 144     }
 145
 146     ptr_t self_pa = pte_paddr(ptep_head[MAX_PTEN - 1]);
 147     pmm_free_any(self_pa);
 148 }
 149
 150 static inline void
 151 __attach_to_current_vms(struct proc_mm* guest_mm)
 152 {
 153     struct proc_mm* mm_current = vmspace(__current);
 154     if (mm_current) {
 155         assert(!mm_current->guest_mm);
 156         mm_current->guest_mm = guest_mm;
 157     }
 158 }
 159
 160 static inline void
 161 __detach_from_current_vms(struct proc_mm* guest_mm)
 162 {
 163     struct proc_mm* mm_current = vmspace(__current);
 164     if (mm_current) {
 165         assert(mm_current->guest_mm == guest_mm);
 166         mm_current->guest_mm = NULL;
 167     }
 168 }
 169
 170
 171 void
 172 procvm_dupvms_mount(struct proc_mm* mm) {
 173     assert(__current);
 174     assert(!mm->vm_mnt);
 175
 176     struct proc_mm* mm_current = vmspace(__current);
 177
 178     __attach_to_current_vms(mm);
 179
 180     mm->heap = mm_current->heap;
 181     mm->vm_mnt = VMS_MOUNT_1;
 182     mm->vmroot = vmscpy(VMS_MOUNT_1, VMS_SELF, false);
 183
 184     region_copy_mm(mm_current, mm);
 185 }
 186
 187 void
 188 procvm_mount(struct proc_mm* mm)
 189 {
 190     assert(!mm->vm_mnt);
 191     assert(mm->vmroot);
 192
 193     vms_mount(VMS_MOUNT_1, mm->vmroot);
 194
 195     __attach_to_current_vms(mm);
 196
 197     mm->vm_mnt = VMS_MOUNT_1;
 198 }
 199
 200 void
 201 procvm_unmount(struct proc_mm* mm)
 202 {
 203     assert(mm->vm_mnt);
 204
 205     vms_unmount(VMS_MOUNT_1);
 206     struct proc_mm* mm_current = vmspace(__current);
 207     if (mm_current) {
 208         mm_current->guest_mm = NULL;
 209     }
 210
 211     mm->vm_mnt = 0;
 212 }
 213
 214 void
 215 procvm_initvms_mount(struct proc_mm* mm)
 216 {
 217     assert(!mm->vm_mnt);
 218
 219     __attach_to_current_vms(mm);
 220
 221     mm->vm_mnt = VMS_MOUNT_1;
 222     mm->vmroot = vmscpy(VMS_MOUNT_1, VMS_SELF, true);
 223 }
 224
 225 void
 226 procvm_unmount_release(struct proc_mm* mm) {
 227     ptr_t vm_mnt = mm->vm_mnt;
 228     struct mm_region *pos, *n;
 229     llist_for_each(pos, n, &mm->regions, head)
 230     {
 231         mem_sync_pages(vm_mnt, pos, pos->start, pos->end - pos->start, 0);
 232         region_release(pos);
 233     }
 234
 235     vfree(mm);
 236     vmsfree(vm_mnt);
 237     vms_unmount(vm_mnt);
 238
 239     __detach_from_current_vms(mm);
 240 }
 241
 242 void
 243 procvm_mount_self(struct proc_mm* mm)
 244 {
 245     assert(!mm->vm_mnt);
 246     assert(!mm->guest_mm);
 247
 248     mm->vm_mnt = VMS_SELF;
 249 }
 250
 251 void
 252 procvm_unmount_self(struct proc_mm* mm)
 253 {
 254     assert(mm->vm_mnt == VMS_SELF);
 255
 256     mm->vm_mnt = 0;
 257 }
 258
 259 ptr_t
 260 procvm_enter_remote(struct remote_vmctx* rvmctx, struct proc_mm* mm,
 261                     ptr_t remote_base, size_t size)
 262 {
 263     ptr_t vm_mnt = mm->vm_mnt;
 264     assert(vm_mnt);
 265
 266     pfn_t size_pn = pfn(size + MEM_PAGE);
 267     assert(size_pn < REMOTEVM_MAX_PAGES);
 268
 269     struct mm_region* region = region_get(&mm->regions, remote_base);
 270     assert(region && region_contains(region, remote_base + size));
 271
 272     rvmctx->vms_mnt = vm_mnt;
 273     rvmctx->page_cnt = size_pn;
 274
 275     remote_base = va_align(remote_base);
 276     rvmctx->remote = remote_base;
 277     rvmctx->local_mnt = PG_MOUNT_4_END + 1;
 278
 279     pte_t* rptep = mkptep_va(vm_mnt, remote_base);
 280     pte_t* lptep = mkptep_va(VMS_SELF, rvmctx->local_mnt);
 281     unsigned int pattr = region_pteprot(region);
 282
 283     for (size_t i = 0; i < size_pn; i++)
 284     {
 285         pte_t pte = vmm_tryptep(rptep, PAGE_SIZE);
 286         if (pte_isloaded(pte)) {
 287             set_pte(lptep, pte);
 288             continue;
 289         }
 290
 291         ptr_t pa = pmm_alloc_page(0);
 292         set_pte(lptep, mkpte(pa, KERNEL_DATA));
 293         set_pte(rptep, mkpte(pa, pattr));
 294     }
 295
 296     return vm_mnt;
 297
 298 }
 299
 300 int
 301 procvm_copy_remote_transaction(struct remote_vmctx* rvmctx,
 302                    ptr_t remote_dest, void* local_src, size_t sz)
 303 {
 304     if (remote_dest < rvmctx->remote) {
 305         return -1;
 306     }
 307
 308     ptr_t offset = remote_dest - rvmctx->remote;
 309     if (pfn(offset + sz) >= rvmctx->page_cnt) {
 310         return -1;
 311     }
 312
 313     memcpy((void*)(rvmctx->local_mnt + offset), local_src, sz);
 314
 315     return sz;
 316 }
 317
 318 void
 319 procvm_exit_remote(struct remote_vmctx* rvmctx)
 320 {
 321     pte_t* lptep = mkptep_va(VMS_SELF, rvmctx->local_mnt);
 322     vmm_unset_ptes(lptep, rvmctx->page_cnt);
 323 }