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
   7 void
   8 vmm_init()
   9 {
  10     // XXX: something here?
  11 }
  12
  13 x86_page_table*
  14 vmm_init_pd()
  15 {
  16     x86_page_table* dir =
  17       (x86_page_table*)pmm_alloc_page(KERNEL_PID, PP_FGPERSIST);
  18     for (size_t i = 0; i < PG_MAX_ENTRIES; i++) {
  19         dir->entry[i] = PTE_NULL;
  20     }
  21
  22     // 递归映射，方便我们在软件层面进行查表地址转换
  23     dir->entry[PG_MAX_ENTRIES - 1] = NEW_L1_ENTRY(T_SELF_REF_PERM, dir);
  24
  25     return dir;
  26 }
  27
  28 int
  29 vmm_set_mapping(uintptr_t mnt,
  30                 uintptr_t va,
  31                 uintptr_t pa,
  32                 pt_attr attr,
  33                 int options)
  34 {
  35     assert((uintptr_t)va % PG_SIZE == 0);
  36
  37     uintptr_t l1_inx = L1_INDEX(va);
  38     uintptr_t l2_inx = L2_INDEX(va);
  39     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | (1023 << 12));
  40     x86_page_table* l2pt = (x86_page_table*)(mnt | (l1_inx << 12));
  41
  42     // See if attr make sense
  43     assert(attr <= 128);
  44
  45     if (!l1pt->entry[l1_inx]) {
  46         x86_page_table* new_l1pt_pa = pmm_alloc_page(KERNEL_PID, PP_FGPERSIST);
  47
  48         // 物理内存已满！
  49         if (!new_l1pt_pa) {
  50             return 0;
  51         }
  52
  53         // This must be writable
  54         l1pt->entry[l1_inx] =
  55           NEW_L1_ENTRY(attr | PG_WRITE | PG_PRESENT, new_l1pt_pa);
  56
  57         memset((void*)l2pt, 0, PG_SIZE);
  58     } else {
  59         x86_pte_t pte = l2pt->entry[l2_inx];
  60         if (pte && (options & VMAP_IGNORE)) {
  61             return 1;
  62         }
  63     }
  64
  65     if (mnt == PD_REFERENCED) {
  66         cpu_invplg(va);
  67     }
  68
  69     if ((options & VMAP_NOMAP)) {
  70         return 1;
  71     }
  72
  73     l2pt->entry[l2_inx] = NEW_L2_ENTRY(attr, pa);
  74     return 1;
  75 }
  76
  77 uintptr_t
  78 vmm_del_mapping(uintptr_t mnt, uintptr_t va)
  79 {
  80     assert(((uintptr_t)va & 0xFFFU) == 0);
  81
  82     uint32_t l1_index = L1_INDEX(va);
  83     uint32_t l2_index = L2_INDEX(va);
  84
  85     // prevent unmap of recursive mapping region
  86     if (l1_index == 1023) {
  87         return 0;
  88     }
  89
  90     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | (1023 << 12));
  91
  92     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
  93
  94     if (l1pte) {
  95         x86_page_table* l2pt = (x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12));
  96         x86_pte_t l2pte = l2pt->entry[l2_index];
  97
  98         cpu_invplg(va);
  99         l2pt->entry[l2_index] = PTE_NULL;
 100
 101         return PG_ENTRY_ADDR(l2pte);
 102     }
 103
 104     return 0;
 105 }
 106
 107 int
 108 vmm_lookup(uintptr_t va, v_mapping* mapping)
 109 {
 110     uint32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 111     uint32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 112
 113     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 114     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 115
 116     if (l1pte) {
 117         x86_pte_t* l2pte =
 118           &((x86_page_table*)L2_VADDR(l1_index))->entry[l2_index];
 119         if (l2pte) {
 120             mapping->flags = PG_ENTRY_FLAGS(*l2pte);
 121             mapping->pa = PG_ENTRY_ADDR(*l2pte);
 122             mapping->pn = mapping->pa >> PG_SIZE_BITS;
 123             mapping->pte = l2pte;
 124             mapping->va = va;
 125             return 1;
 126         }
 127     }
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 void*
 132 vmm_v2p(void* va)
 133 {
 134     uint32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 135     uint32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 136
 137     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 138     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 139
 140     if (l1pte) {
 141         x86_pte_t* l2pte =
 142           &((x86_page_table*)L2_VADDR(l1_index))->entry[l2_index];
 143         if (l2pte) {
 144             return PG_ENTRY_ADDR(*l2pte) | ((uintptr_t)va & 0xfff);
 145         }
 146     }
 147     return 0;
 148 }
 149
 150 void*
 151 vmm_mount_pd(uintptr_t mnt, void* pde)
 152 {
 153     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 154     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = NEW_L1_ENTRY(T_SELF_REF_PERM, pde);
 155     cpu_invplg(mnt);
 156     return mnt;
 157 }
 158
 159 void*
 160 vmm_unmount_pd(uintptr_t mnt)
 161 {
 162     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 163     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = 0;
 164     cpu_invplg(mnt);
 165 }