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(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     if (!l1pt->entry[l1_inx]) {
  45         x86_page_table* new_l1pt_pa =
  46           (x86_page_table*)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         // make sure our new l2 table is visible to CPU
  58         cpu_invplg((ptr_t)l2pt);
  59
  60         memset((void*)l2pt, 0, PG_SIZE);
  61     } else {
  62         x86_pte_t pte = l2pt->entry[l2_inx];
  63         if (pte && (options & VMAP_IGNORE)) {
  64             return 1;
  65         }
  66     }
  67
  68     if (mnt == VMS_SELF) {
  69         cpu_invplg(va);
  70     }
  71
  72     if ((options & VMAP_NOMAP)) {
  73         return 1;
  74     }
  75
  76     l2pt->entry[l2_inx] = NEW_L2_ENTRY(attr, pa);
  77     return 1;
  78 }
  79
  80 ptr_t
  81 vmm_del_mapping(ptr_t mnt, ptr_t va)
  82 {
  83     assert(((ptr_t)va & 0xFFFU) == 0);
  84
  85     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
  86     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
  87
  88     // prevent unmap of recursive mapping region
  89     if (l1_index == 1023) {
  90         return 0;
  91     }
  92
  93     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | (1023 << 12));
  94
  95     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
  96
  97     if (l1pte) {
  98         x86_page_table* l2pt = (x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12));
  99         x86_pte_t l2pte = l2pt->entry[l2_index];
 100
 101         cpu_invplg(va);
 102         l2pt->entry[l2_index] = PTE_NULL;
 103
 104         return PG_ENTRY_ADDR(l2pte);
 105     }
 106
 107     return 0;
 108 }
 109
 110 int
 111 vmm_lookup(ptr_t va, v_mapping* mapping)
 112 {
 113     return vmm_lookupat(VMS_SELF, va, mapping);
 114 }
 115
 116 int
 117 vmm_lookupat(ptr_t mnt, ptr_t va, v_mapping* mapping)
 118 {
 119     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 120     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 121
 122     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | 1023 << 12);
 123     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 124
 125     if (l1pte) {
 126         x86_pte_t* l2pte =
 127           &((x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12)))->entry[l2_index];
 128
 129         if (l2pte) {
 130             mapping->flags = PG_ENTRY_FLAGS(*l2pte);
 131             mapping->pa = PG_ENTRY_ADDR(*l2pte);
 132             mapping->pn = mapping->pa >> PG_SIZE_BITS;
 133             mapping->pte = l2pte;
 134             mapping->va = va;
 135             return 1;
 136         }
 137     }
 138
 139     return 0;
 140 }
 141
 142 ptr_t
 143 vmm_v2p(ptr_t va)
 144 {
 145     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 146     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 147
 148     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 149     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 150
 151     if (l1pte) {
 152         x86_pte_t* l2pte =
 153           &((x86_page_table*)L2_VADDR(l1_index))->entry[l2_index];
 154
 155         if (l2pte) {
 156             return PG_ENTRY_ADDR(*l2pte) | ((ptr_t)va & 0xfff);
 157         }
 158     }
 159     return 0;
 160 }
 161
 162 ptr_t
 163 vmm_v2pat(ptr_t mnt, ptr_t va)
 164 {
 165     u32_t l1_index = L1_INDEX(va);
 166     u32_t l2_index = L2_INDEX(va);
 167
 168     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)(mnt | 1023 << 12);
 169     x86_pte_t l1pte = l1pt->entry[l1_index];
 170
 171     if (l1pte) {
 172         x86_pte_t* l2pte =
 173           &((x86_page_table*)(mnt | (l1_index << 12)))->entry[l2_index];
 174
 175         if (l2pte) {
 176             return PG_ENTRY_ADDR(*l2pte) | ((ptr_t)va & 0xfff);
 177         }
 178     }
 179     return 0;
 180 }
 181
 182 ptr_t
 183 vmm_mount_pd(ptr_t mnt, ptr_t pde)
 184 {
 185     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 186     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = NEW_L1_ENTRY(T_SELF_REF_PERM, pde);
 187     cpu_invplg(mnt);
 188     return mnt;
 189 }
 190
 191 ptr_t
 192 vmm_unmount_pd(ptr_t mnt)
 193 {
 194     x86_page_table* l1pt = (x86_page_table*)L1_BASE_VADDR;
 195     l1pt->entry[(mnt >> 22)] = 0;
 196     cpu_invplg(mnt);
 197     return mnt;
 198 }