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

   1 #ifndef __LUNAIX_PAGE_H
   2 #define __LUNAIX_PAGE_H
   3 #include <lunaix/common.h>
   4 #include <stdint.h>
   5
   6 #define PG_SIZE_BITS 12
   7 #define PG_SIZE (1 << PG_SIZE_BITS)
   8 #define PG_INDEX_BITS 10
   9
  10 #define PG_MAX_ENTRIES 1024U
  11 #define PG_LAST_TABLE PG_MAX_ENTRIES - 1
  12 #define PG_FIRST_TABLE 0
  13
  14 #define PTE_NULL 0
  15
  16 #define P2V(paddr) ((uintptr_t)(paddr) + KERNEL_MM_BASE)
  17 #define V2P(vaddr) ((uintptr_t)(vaddr)-KERNEL_MM_BASE)
  18
  19 #define PG_ALIGN(addr) ((uintptr_t)(addr)&0xFFFFF000UL)
  20
  21 #define L1_INDEX(vaddr) (uint32_t)(((uintptr_t)(vaddr)&0xFFC00000UL) >> 22)
  22 #define L2_INDEX(vaddr) (uint32_t)(((uintptr_t)(vaddr)&0x003FF000UL) >> 12)
  23 #define PG_OFFSET(vaddr) (uint32_t)((uintptr_t)(vaddr)&0x00000FFFUL)
  24
  25 #define GET_PT_ADDR(pde) PG_ALIGN(pde)
  26 #define GET_PG_ADDR(pte) PG_ALIGN(pte)
  27
  28 #define PG_DIRTY(pte) ((pte & (1 << 6)) >> 6)
  29 #define PG_ACCESSED(pte) ((pte & (1 << 5)) >> 5)
  30
  31 #define IS_CACHED(entry) ((entry & 0x1))
  32
  33 #define PG_PRESENT (0x1)
  34 #define PG_WRITE (0x1 << 1)
  35 #define PG_ALLOW_USER (0x1 << 2)
  36 #define PG_WRITE_THROUGH (1 << 3)
  37 #define PG_DISABLE_CACHE (1 << 4)
  38 #define PG_PDE_4MB (1 << 7)
  39
  40 #define NEW_L1_ENTRY(flags, pt_addr)                                           \
  41     (PG_ALIGN(pt_addr) | (((flags) | PG_WRITE_THROUGH) & 0xfff))
  42 #define NEW_L2_ENTRY(flags, pg_addr) (PG_ALIGN(pg_addr) | ((flags)&0xfff))
  43
  44 #define V_ADDR(pd, pt, offset) ((pd) << 22 | (pt) << 12 | (offset))
  45 #define P_ADDR(ppn, offset) ((ppn << 12) | (offset))
  46
  47 #define PG_ENTRY_FLAGS(entry) ((entry)&0xFFFU)
  48 #define PG_ENTRY_ADDR(entry) ((entry) & ~0xFFFU)
  49
  50 #define HAS_FLAGS(entry, flags) ((PG_ENTRY_FLAGS(entry) & (flags)) == flags)
  51 #define CONTAINS_FLAGS(entry, flags) (PG_ENTRY_FLAGS(entry) & (flags))
  52
  53 #define PG_PREM_R PG_PRESENT
  54 #define PG_PREM_RW PG_PRESENT | PG_WRITE
  55 #define PG_PREM_UR PG_PRESENT | PG_ALLOW_USER
  56 #define PG_PREM_URW PG_PRESENT | PG_WRITE | PG_ALLOW_USER
  57
  58 // 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
  59 #define T_SELF_REF_PERM PG_PREM_RW | PG_DISABLE_CACHE | PG_WRITE_THROUGH
  60
  61 // 页目录的虚拟基地址，可以用来访问到各个PDE
  62 #define L1_BASE_VADDR 0xFFFFF000U
  63
  64 // 页表的虚拟基地址，可以用来访问到各个PTE
  65 #define L2_BASE_VADDR 0xFFC00000U
  66
  67 // 用来获取特定的页表的虚拟地址
  68 #define L2_VADDR(pd_offset) (L2_BASE_VADDR | (pd_offset << 12))
  69
  70 typedef unsigned long ptd_t;
  71 typedef unsigned long pt_t;
  72 typedef unsigned int pt_attr;
  73 typedef uint32_t x86_pte_t;
  74
  75 /**
  76  * @brief 虚拟映射属性
  77  *
  78  */
  79 typedef struct
  80 {
  81     // 虚拟页地址
  82     uintptr_t va;
  83     // 物理页码（如果不存在映射，则为0）
  84     uint32_t pn;
  85     // 物理页地址（如果不存在映射，则为0）
  86     uintptr_t pa;
  87     // 映射的flags
  88     uint16_t flags;
  89     // PTE地址
  90     x86_pte_t* pte;
  91 } v_mapping;
  92
  93 typedef struct
  94 {
  95     x86_pte_t entry[PG_MAX_ENTRIES];
  96 } __attribute__((packed)) x86_page_table;
  97
  98 extern void __pg_mount_point;
  99
 100 /* 四个页挂载点，两个页目录挂载点： 用于临时创建&编辑页表 */
 101 #define PG_MOUNT_RANGE(l1_index) (701 <= l1_index && l1_index <= 703)
 102 #define PD_MOUNT_1 (VGA_BUFFER_VADDR + MEM_4MB)
 103 #define PG_MOUNT_BASE (PD_MOUNT_1 + MEM_4MB)
 104 #define PG_MOUNT_1 (PG_MOUNT_BASE)
 105 #define PG_MOUNT_2 (PG_MOUNT_BASE + 0x1000)
 106 #define PG_MOUNT_3 (PG_MOUNT_BASE + 0x2000)
 107 #define PG_MOUNT_4 (PG_MOUNT_BASE + 0x3000)
 108
 109 #define PD_REFERENCED L2_BASE_VADDR
 110
 111 #define CURPROC_PTE(vpn)                                                       \
 112     (&((x86_page_table*)(PD_MOUNT_1 | (((vpn)&0xffc00) << 2)))                 \
 113         ->entry[(vpn)&0x3ff])
 114 #define PTE_MOUNTED(mnt, vpn)                                                  \
 115     (((x86_page_table*)((mnt) | (((vpn)&0xffc00) << 2)))->entry[(vpn)&0x3ff])
 116
 117 #endif /* __LUNAIX_PAGE_H */