lunaix-os/kernel/mm/vmm.c

   1 #include <hal/cpu.h>
   2 #include <klibc/string.h>
   3 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   4 #include <lunaix/mm/vmm.h>
   5 #include <lunaix/spike.h>
   6 #include <lunaix/syslog.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(uintptr_t mnt,
  33                 uintptr_t va,
  34                 uintptr_t pa,
  35                 pt_attr attr,
  36                 int options)
  37 {
  38     assert((uintptr_t)va % PG_SIZE == 0);
  39
  40     uintptr_t l1_inx = L1_INDEX(va);
  41     uintptr_t l2_inx = L2_INDEX(va);
  42     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | (1023 << 12));
  43     x86_page_table* l2pt = (x86_page_table*)(mnt | (l1_inx << 12));
  44
  45     // See if attr make sense
  46     assert(attr <= 128);
  47
  48     if (!l1pt->entry[l1_inx]) {
  49         x86_page_table* new_l1pt_pa = pmm_alloc_page(KERNEL_PID, PP_FGPERSIST);
  50
  51         // 物理内存已满！
  52         if (!new_l1pt_pa) {
  53             return 0;
  54         }
  55
  56         // This must be writable
  57         l1pt->entry[l1_inx] =
  58           NEW_L1_ENTRY(attr | PG_WRITE | PG_PRESENT, new_l1pt_pa);
  59
  60         // make sure our new l2 table is visible to CPU
  61         cpu_invplg(l2pt);
  62
  63         memset((void*)l2pt, 0, PG_SIZE);
  64     } else {
  65         x86_pte_t pte = l2pt->entry[l2_inx];
  66         if (pte && (options & VMAP_IGNORE)) {
  67             return 1;
  68         }
  69     }
  70
  71     if (mnt == PD_REFERENCED) {
  72         cpu_invplg(va);
  73     }
  74
  75     if ((options & VMAP_NOMAP)) {
  76         return 1;
  77     }
  78
  79     l2pt->entry[l2_inx] = NEW_L2_ENTRY(attr, pa);
  80     return 1;
  81 }
  82
  83 uintptr_t
  84 vmm_del_mapping(uintptr_t mnt, uintptr_t va)
  85 {
  86     assert(((uintptr_t)va & 0xFFFU) == 0);
  87
  88     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
  89     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
  90
  91     // prevent unmap of recursive mapping region
  92     if (l1_index == 1023) {
  93         return 0;
  94     }
  95
  96     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | (1023 << 12));
  97
  98     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
  99
 100     if (l1pte) {
 101         x86_page_table* l2pt = (x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12));
 102         x86_pte_t l2pte = l2pt->entry[l2_index];
 103
 104         cpu_invplg(va);
 105         l2pt->entry[l2_index] = PTE_NULL;
 106
 107         return PG_ENTRY_ADDR(l2pte);
 108     }
 109
 110     return 0;
 111 }
 112
 113 int
 114 vmm_lookup(uintptr_t va, v_mapping* mapping)
 115 {
 116     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 117     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 118
 119     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 120     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 121
 122     if (l1pte) {
 123         x86_pte_t* l2pte =
 124           &((x86_page_table*)L2_VADDR(l1_index))->entry[l2_index];
 125         if (l2pte) {
 126             mapping->flags = PG_ENTRY_FLAGS(*l2pte);
 127             mapping->pa = PG_ENTRY_ADDR(*l2pte);
 128             mapping->pn = mapping->pa >> PG_SIZE_BITS;
 129             mapping->pte = l2pte;
 130             mapping->va = va;
 131             return 1;
 132         }
 133     }
 134     return 0;
 135 }
 136
 137 void*
 138 vmm_v2p(void* va)
 139 {
 140     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 141     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 142
 143     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 144     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 145
 146     if (l1pte) {
 147         x86_pte_t* l2pte =
 148           &((x86_page_table*)L2_VADDR(l1_index))->entry[l2_index];
 149         if (l2pte) {
 150             return PG_ENTRY_ADDR(*l2pte) | ((uintptr_t)va & 0xfff);
 151         }
 152     }
 153     return 0;
 154 }
 155
 156 void*
 157 vmm_mount_pd(uintptr_t mnt, void* pde)
 158 {
 159     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 160     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = NEW_L1_ENTRY(T_SELF_REF_PERM, pde);
 161     cpu_invplg(mnt);
 162     return mnt;
 163 }
 164
 165 void*
 166 vmm_unmount_pd(uintptr_t mnt)
 167 {
 168     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 169     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = 0;
 170     cpu_invplg(mnt);
 171 }