feat: device subsystem rework
[lunaix-os.git] / lunaix-os / includes / lunaix / mm / vmm.h
index 14b3a7f3bca0536734cd889ae72175f123fd4d31..ec420a2c6ec5797050eb9837d67726fec6bf5d4e 100644 (file)
 #ifndef __LUNAIX_VMM_H
 #define __LUNAIX_VMM_H
-#include <stdint.h>
-#include <stddef.h>
 #include <lunaix/mm/page.h>
+#include <lunaix/process.h>
+#include <lunaix/types.h>
 // Virtual memory manager
 
+#define VMAP_NULL 0
+
+/**
+ * @brief 映射模式:忽略已存在映射
+ *
+ */
+#define VMAP_IGNORE 1
+
+/**
+ * @brief 映射模式:不作实际映射。该功能用于预留出特定的地址空间
+ *
+ */
+#define VMAP_NOMAP 2
+
+/**
+ * @brief 规定下一个可用页映射应当限定在指定的4MB地址空间内
+ *
+ */
+#define VALLOC_PDE 1
+
 /**
  * @brief 初始化虚拟内存管理器
- * 
+ *
  */
-void vmm_init();
+void
+vmm_init();
 
 /**
  * @brief 创建一个页目录
- * 
+ *
  * @return ptd_entry* 页目录的物理地址,随时可以加载进CR3
  */
-ptd_t* vmm_init_pd();
+x86_page_table*
+vmm_init_pd();
 
 /**
- * @brief 
- * 尝试建立一个映射关系。映射指定的物理页地址至虚拟页地址,如果指定的虚拟页地址已被占用
- * 则尝试寻找新的可用地址(改地址总是大于指定的地址)。
- * 
- * @param vpn 虚拟页地址
- * @param ppn 物理页地址
- * @param dattr PDE 的属性
- * @param tattr PTE 的属性
- * @return 虚拟页地址,如不成功,则为 NULL
+ * @brief 在指定地址空间中,添加一个映射
+ *
+ * @param mnt 地址空间挂载点
+ * @param va 虚拟地址
+ * @param pa 物理地址
+ * @param attr 映射属性
+ * @return int
  */
-void* vmm_map_page(void* vpn, void* ppn, pt_attr dattr, pt_attr tattr);
+int
+vmm_set_mapping(ptr_t mnt, ptr_t va, ptr_t pa, pt_attr attr, int options);
 
 /**
- * @brief 尝试为一个虚拟页地址创建一个可用的物理页映射
- * 
- * @param vpn 虚拟页地址
- * @return 物理页地址,如不成功,则为 NULL
+ * @brief 删除一个映射
+ *
+ * @param mnt
+ * @param pid
+ * @param va
+ * @return int
  */
-void* vmm_alloc_page(void* vpn, pt_attr dattr, pt_attr tattr);
+ptr_t
+vmm_del_mapping(ptr_t mnt, ptr_t va);
 
 /**
- * @brief 删除一个映射
- * 
- * @param vpn 
+ * @brief 在当前虚拟地址空间里查找一个映射
+ *
+ * @param va 虚拟地址
+ * @param mapping 映射相关属性
+ */
+int
+vmm_lookup(ptr_t va, v_mapping* mapping);
+
+/**
+ * @brief 在指定的虚拟地址空间里查找一个映射
+ *
+ * @param mnt 地址空间锚定点
+ * @param va 虚拟地址
+ * @param mapping 映射相关属性
+ * @return int
+ */
+int
+vmm_lookupat(ptr_t mnt, ptr_t va, v_mapping* mapping);
+
+/**
+ * @brief (COW) 为虚拟页创建副本。
+ *
+ * @return void* 包含虚拟页副本的物理页地址。
+ *
+ */
+ptr_t
+vmm_dup_page(pid_t pid, ptr_t pa);
+
+ptr_t
+vmm_dup_vmspace(pid_t pid);
+
+/**
+ * @brief 挂载另一个虚拟地址空间至当前虚拟地址空间
+ *
+ * @param pde 页目录的物理地址
+ * @return ptr_t
+ */
+ptr_t
+vmm_mount_pd(ptr_t mnt, ptr_t pde);
+
+/**
+ * @brief 卸载已挂载的虚拟地址空间
+ *
  */
-void vmm_unmap_page(void* vpn);
+ptr_t
+vmm_unmount_pd(ptr_t mnt);
+
+void*
+vmm_ioremap(ptr_t paddr, size_t size);
 
-ptd_t* get_pd();
-void set_pd(ptd_t* pd);
+void*
+vmm_next_free(ptr_t start, int options);
 
 /**
- * @brief 将虚拟地址翻译为其对应的物理映射
- * 
+ * @brief 将当前地址空间的虚拟地址转译为物理地址。
+ *
  * @param va 虚拟地址
- * @return void* 物理地址,如映射不存在,则为NULL
+ * @return void*
+ */
+ptr_t
+vmm_v2p(ptr_t va);
+
+/**
+ * @brief 将指定地址空间的虚拟地址转译为物理地址
+ *
+ * @param mnt 地址空间锚定点
+ * @param va 虚拟地址
+ * @return void*
+ */
+ptr_t
+vmm_v2pat(ptr_t mnt, ptr_t va);
+
+/*
+    表示一个 vmap 区域
+    (One must not get confused with vmap_area in Linux!)
+*/
+struct vmap_area
+{
+    ptr_t start;
+    size_t size;
+    pt_attr area_attr;
+};
+
+/**
+ * @brief 将连续的物理地址空间映射到内核虚拟地址空间
+ *
+ * @param paddr 物理地址空间的基地址
+ * @param size 物理地址空间的大小
+ * @return void*
+ */
+void*
+vmap(ptr_t paddr, size_t size, pt_attr attr, int flags);
+
+/**
+ * @brief 创建一个 vmap 区域
+ *
+ * @param paddr
+ * @param attr
+ * @return ptr_t
+ */
+struct vmap_area*
+vmap_varea(size_t size, pt_attr attr);
+
+/**
+ * @brief 在 vmap区域内映射一个单页
+ *
+ * @param paddr
+ * @param attr
+ * @return ptr_t
+ */
+ptr_t
+vmap_area_page(struct vmap_area* area, ptr_t paddr, pt_attr attr);
+
+/**
+ * @brief 在 vmap区域删除一个已映射的页
+ *
+ * @param paddr
+ * @return ptr_t
  */
-void* vmm_v2p(void* va);
+ptr_t
+vmap_area_rmpage(struct vmap_area* area, ptr_t vaddr);
 
 #endif /* __LUNAIX_VMM_H */