lunaix-os/arch/i386/boot/kpt_setup.c

   1 #define __BOOT_CODE__
   2
   3 #include <lunaix/common.h>
   4 #include <lunaix/mm/page.h>
   5
   6 #include <sys/boot/bstage.h>
   7 #include <sys/mm/mempart.h>
   8
   9 #define PT_ADDR(ptd, pt_index) ((ptd_t*)ptd + (pt_index + 1) * 1024)
  10 #define SET_PDE(ptd, pde_index, pde) *((ptd_t*)ptd + pde_index) = pde;
  11 #define SET_PTE(ptd, pt_index, pte_index, pte)                                 \
  12     *(PT_ADDR(ptd, pt_index) + pte_index) = pte;
  13 #define sym_val(sym) (ptr_t)(&sym)
  14
  15 #define KERNEL_PAGE_COUNT                                                      \
  16     ((sym_val(__kexec_end) - sym_val(__kexec_start) + 0x1000 - 1) >> 12);
  17 #define HHK_PAGE_COUNT                                                         \
  18     ((sym_val(__kexec_boot_end) - 0x100000 + 0x1000 - 1) >> 12)
  19
  20 #define V2P(vaddr) ((ptr_t)(vaddr)-KERNEL_EXEC)
  21
  22 // use table #1
  23 #define PG_TABLE_IDENTITY 0
  24
  25 // use table #2-8
  26 // hence the max size of kernel is 8MiB
  27 #define PG_TABLE_KERNEL 1
  28
  29 // use table #9
  30 #define PG_TABLE_STACK 8
  31
  32 // Provided by linker (see linker.ld)
  33 extern u8_t __kexec_start;
  34 extern u8_t __kexec_end;
  35 extern u8_t __kexec_text_start;
  36 extern u8_t __kexec_text_end;
  37
  38 extern u8_t __kexec_boot_end;
  39
  40 void boot_text
  41 _init_page(x86_page_table* ptd)
  42 {
  43     ptd->entry[0] = NEW_L1_ENTRY(PG_PREM_RW, (ptd_t*)ptd + PG_MAX_ENTRIES);
  44
  45     // 对低1MiB空间进行对等映射（Identity
  46     // mapping），也包括了我们的VGA，方便内核操作。
  47     x86_page_table* id_pt =
  48       (x86_page_table*)GET_PG_ADDR(ptd->entry[PG_TABLE_IDENTITY]);
  49
  50     for (u32_t i = 0; i < 256; i++) {
  51         id_pt->entry[i] = NEW_L2_ENTRY(PG_PREM_RW, (i << PG_SIZE_BITS));
  52     }
  53
  54     // 对等映射我们的hhk_init，这样一来，当分页与地址转换开启后，我们依然能够照常执行最终的
  55     // jmp 指令来跳转至
  56     //  内核的入口点
  57     for (u32_t i = 0; i < HHK_PAGE_COUNT; i++) {
  58         id_pt->entry[256 + i] =
  59           NEW_L2_ENTRY(PG_PREM_RW, 0x100000 + (i << PG_SIZE_BITS));
  60     }
  61
  62     // --- 将内核重映射至高半区 ---
  63
  64     // 这里是一些计算，主要是计算应当映射进的 页目录 与 页表 的条目索引（Entry
  65     // Index）
  66     u32_t kernel_pde_index = L1_INDEX(sym_val(__kexec_start));
  67     u32_t kernel_pte_index = L2_INDEX(sym_val(__kexec_start));
  68     u32_t kernel_pg_counts = KERNEL_PAGE_COUNT;
  69
  70     // 将内核所需要的页表注册进页目录
  71     //  当然，就现在而言，我们的内核只占用不到50个页（每个页表包含1024个页）
  72     //  这里分配了3个页表（12MiB），未雨绸缪。
  73     for (u32_t i = 0; i < PG_TABLE_STACK - PG_TABLE_KERNEL; i++) {
  74         ptd->entry[kernel_pde_index + i] =
  75           NEW_L1_ENTRY(PG_PREM_RW, PT_ADDR(ptd, PG_TABLE_KERNEL + i));
  76     }
  77
  78     // 首先，检查内核的大小是否可以fit进我们这几个表（12MiB）
  79     if (kernel_pg_counts >
  80         (PG_TABLE_STACK - PG_TABLE_KERNEL) * PG_MAX_ENTRIES) {
  81         // ERROR: require more pages
  82         //  here should do something else other than head into blocking
  83         asm("ud2");
  84     }
  85
  86     // 计算内核.text段的物理地址
  87     ptr_t kernel_pm = V2P(&__kexec_start);
  88     ptr_t ktext_start = V2P(&__kexec_text_start);
  89     ptr_t ktext_end = V2P(&__kexec_text_end);
  90
  91     // 重映射内核至高半区地址（>=0xC0000000）
  92     for (u32_t i = 0; i < kernel_pg_counts; i++) {
  93         ptr_t paddr = kernel_pm + (i << PG_SIZE_BITS);
  94         u32_t flags = PG_PREM_RW;
  95
  96         if (paddr >= ktext_start && paddr <= ktext_end) {
  97             flags = PG_PREM_R;
  98         }
  99
 100         SET_PTE(ptd,
 101                 PG_TABLE_KERNEL,
 102                 kernel_pte_index + i,
 103                 NEW_L2_ENTRY(flags, paddr))
 104     }
 105
 106     // 最后一个entry用于循环映射
 107     ptd->entry[PG_MAX_ENTRIES - 1] = NEW_L1_ENTRY(T_SELF_REF_PERM, ptd);
 108 }
 109
 110 void boot_text
 111 kpg_init(x86_page_table* ptd, u32_t kpg_size)
 112 {
 113
 114     // 初始化 kpg 全为0
 115     //      P.s. 真没想到GRUB会在这里留下一堆垃圾！ 老子的页表全乱套了！
 116     u8_t* kpg = (u8_t*)ptd;
 117     for (u32_t i = 0; i < kpg_size; i++) {
 118         *(kpg + i) = 0;
 119     }
 120
 121     _init_page(ptd);
 122 }