lunaix-os/kernel/mm/vmm.c

   1 #include <klibc/string.h>
   2 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   3 #include <lunaix/mm/vmm.h>
   4 #include <lunaix/spike.h>
   5 #include <lunaix/syslog.h>
   6 #include <sys/cpu.h>
   7
   8 LOG_MODULE("VMM")
   9
  10 void
  11 vmm_init()
  12 {
  13     // XXX: something here?
  14 }
  15
  16 x86_page_table*
  17 vmm_init_pd()
  18 {
  19     x86_page_table* dir =
  20       (x86_page_table*)pmm_alloc_page(KERNEL_PID, PP_FGPERSIST);
  21     for (size_t i = 0; i < PG_MAX_ENTRIES; i++) {
  22         dir->entry[i] = PTE_NULL;
  23     }
  24
  25     // 递归映射，方便我们在软件层面进行查表地址转换
  26     dir->entry[PG_MAX_ENTRIES - 1] = NEW_L1_ENTRY(T_SELF_REF_PERM, dir);
  27
  28     return dir;
  29 }
  30
  31 int
  32 vmm_set_mapping(ptr_t mnt, ptr_t va, ptr_t pa, pt_attr attr, int options)
  33 {
  34     assert((ptr_t)va % PG_SIZE == 0);
  35
  36     ptr_t l1_inx = L1_INDEX(va);
  37     ptr_t l2_inx = L2_INDEX(va);
  38     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | (1023 << 12));
  39     x86_page_table* l2pt = (x86_page_table*)(mnt | (l1_inx << 12));
  40
  41     // See if attr make sense
  42     assert(attr <= 128);
  43
  44     x86_pte_t* l1pte = &l1pt->entry[l1_inx];
  45     if (!*l1pte) {
  46         x86_page_table* new_l1pt_pa =
  47           (x86_page_table*)pmm_alloc_page(KERNEL_PID, PP_FGPERSIST);
  48
  49         // 物理内存已满！
  50         if (!new_l1pt_pa) {
  51             return 0;
  52         }
  53
  54         // This must be writable
  55         *l1pte = NEW_L1_ENTRY(attr | PG_WRITE | PG_PRESENT, new_l1pt_pa);
  56
  57         // make sure our new l2 table is visible to CPU
  58         cpu_flush_page((ptr_t)l2pt);
  59
  60         memset((void*)l2pt, 0, PG_SIZE);
  61     } else {
  62         if ((attr & PG_ALLOW_USER) && !(*l1pte & PG_ALLOW_USER)) {
  63             *l1pte |= PG_ALLOW_USER;
  64         }
  65
  66         x86_pte_t pte = l2pt->entry[l2_inx];
  67         if (pte && (options & VMAP_IGNORE)) {
  68             return 1;
  69         }
  70     }
  71
  72     if (mnt == VMS_SELF) {
  73         cpu_flush_page(va);
  74     }
  75
  76     if ((options & VMAP_NOMAP)) {
  77         return 1;
  78     }
  79
  80     l2pt->entry[l2_inx] = NEW_L2_ENTRY(attr, pa);
  81     return 1;
  82 }
  83
  84 ptr_t
  85 vmm_del_mapping(ptr_t mnt, ptr_t va)
  86 {
  87     assert(((ptr_t)va & 0xFFFU) == 0);
  88
  89     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
  90     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
  91
  92     // prevent unmap of recursive mapping region
  93     if (l1_index == 1023) {
  94         return 0;
  95     }
  96
  97     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | (1023 << 12));
  98
  99     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 100
 101     if (l1pte) {
 102         x86_page_table* l2pt = (x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12));
 103         x86_pte_t l2pte = l2pt->entry[l2_index];
 104
 105         cpu_flush_page(va);
 106         l2pt->entry[l2_index] = PTE_NULL;
 107
 108         return PG_ENTRY_ADDR(l2pte);
 109     }
 110
 111     return 0;
 112 }
 113
 114 int
 115 vmm_lookup(ptr_t va, v_mapping* mapping)
 116 {
 117     return vmm_lookupat(VMS_SELF, va, mapping);
 118 }
 119
 120 int
 121 vmm_lookupat(ptr_t mnt, ptr_t va, v_mapping* mapping)
 122 {
 123     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 124     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 125
 126     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | 1023 << 12);
 127     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 128
 129     if (l1pte) {
 130         x86_pte_t* l2pte =
 131           &((x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12)))->entry[l2_index];
 132
 133         if (l2pte) {
 134             mapping->flags = PG_ENTRY_FLAGS(*l2pte);
 135             mapping->pa = PG_ENTRY_ADDR(*l2pte);
 136             mapping->pn = mapping->pa >> PG_SIZE_BITS;
 137             mapping->pte = l2pte;
 138             mapping->va = va;
 139             return 1;
 140         }
 141     }
 142
 143     return 0;
 144 }
 145
 146 ptr_t
 147 vmm_v2p(ptr_t va)
 148 {
 149     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 150     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 151
 152     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 153     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 154
 155     if (l1pte) {
 156         x86_pte_t* l2pte =
 157           &((x86_page_table*)L2_VADDR(l1_index))->entry[l2_index];
 158
 159         if (l2pte) {
 160             return PG_ENTRY_ADDR(*l2pte) | ((ptr_t)va & 0xfff);
 161         }
 162     }
 163     return 0;
 164 }
 165
 166 ptr_t
 167 vmm_v2pat(ptr_t mnt, ptr_t va)
 168 {
 169     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 170     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 171
 172     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | 1023 << 12);
 173     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 174
 175     if (l1pte) {
 176         x86_pte_t* l2pte =
 177           &((x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12)))->entry[l2_index];
 178
 179         if (l2pte) {
 180             return PG_ENTRY_ADDR(*l2pte) | ((ptr_t)va & 0xfff);
 181         }
 182     }
 183     return 0;
 184 }
 185
 186 ptr_t
 187 vmm_mount_pd(ptr_t mnt, ptr_t pde)
 188 {
 189     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 190     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = NEW_L1_ENTRY(T_SELF_REF_PERM, pde);
 191     cpu_flush_page(mnt);
 192     return mnt;
 193 }
 194
 195 ptr_t
 196 vmm_unmount_pd(ptr_t mnt)
 197 {
 198     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 199     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = 0;
 200     cpu_flush_page(mnt);
 201     return mnt;
 202 }