X-Git-Url: https://scm.lunaixsky.com/lunaix-os.git/blobdiff_plain/0067bc210e621ccda286092d081a7890d65e1c18..69777bdcab284335651a8002e2896f3862fa423d:/lunaix-os/includes/lunaix/mm/vmm.h diff --git a/lunaix-os/includes/lunaix/mm/vmm.h b/lunaix-os/includes/lunaix/mm/vmm.h index 99190c7..a3da8c0 100644 --- a/lunaix-os/includes/lunaix/mm/vmm.h +++ b/lunaix-os/includes/lunaix/mm/vmm.h @@ -1,140 +1,227 @@ #ifndef __LUNAIX_VMM_H #define __LUNAIX_VMM_H -#include + +#include #include -#include -#include -#include +#include // Virtual memory manager +#define VMAP_NULL 0 + /** - * @brief 初始化虚拟内存管理器 + * @brief 映射模式:忽略已存在映射 * */ -void -vmm_init(); +#define VMAP_IGNORE 1 /** - * @brief 创建一个页目录 + * @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 * - * @return ptd_entry* 页目录的物理地址,随时可以加载进CR3 */ -x86_page_table* -vmm_init_pd(); +#define VMAP_NOMAP 2 /** - * @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(该地址总是大于指定的地址)。 + * @brief 映射页墙:将虚拟地址映射为页墙,忽略给定的物理地址和页属性 * - * @param vpn 虚拟页地址 - * @param pa 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 */ -void* -vmm_map_page(pid_t pid, void* va, void* pa, pt_attr tattr); +#define VMAP_GUARDPAGE 4 /** - * @brief 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, - * 则覆盖。 + * @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 * - * @param va 虚拟页地址 - * @param pa 物理页地址 - * @param dattr PDE 的属性 - * @param tattr PTE 的属性 - * @return 虚拟页地址 */ -void* -vmm_fmap_page(pid_t pid, void* va, void* pa, pt_attr tattr); +#define VALLOC_PDE 1 /** - * @brief 尝试为一个虚拟页地址创建一个可用的物理页映射 + * @brief 初始化虚拟内存管理器 * - * @param va 虚拟页地址 - * @return 虚拟页地址,如不成功,则为 NULL */ -void* -vmm_alloc_page(pid_t pid, void* va, void** pa, pt_attr tattr, pp_attr_t pattr); - +void +vmm_init(); /** - * @brief 尝试分配多个连续的虚拟页 - * - * @param va 起始虚拟地址 - * @param sz 大小(必须为4K对齐) - * @param tattr 属性 - * @return int 是否成功 + * @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 */ int -vmm_alloc_pages(pid_t pid, void* va, size_t sz, pt_attr tattr, pp_attr_t pattr); +vmm_set_mapping(ptr_t mnt, ptr_t va, ptr_t pa, pte_attr_t prot); + +static inline void +vmm_set_ptes_contig(pte_t* ptep, pte_t pte, size_t lvl_size, size_t n) +{ + do { + set_pte(ptep, pte); + pte_val(pte) += lvl_size; + ptep++; + } while (--n > 0); +} + +static inline void +vmm_set_ptes(pte_t* ptep, pte_t pte, size_t n) +{ + do { + set_pte(ptep, pte); + ptep++; + } while (--n > 0); +} + + +static inline void +vmm_unset_ptes(pte_t* ptep, size_t n) +{ + do { + set_pte(ptep, null_pte); + ptep++; + } while (--n > 0); +} + /** - * @brief 设置一个映射,如果映射已存在,则忽略。 - * - * @param va - * @param pa - * @param attr + * @brief 删除一个映射 + * + * @param mnt + * @param pid + * @param va + * @return int */ -int -vmm_set_mapping(pid_t pid, void* va, void* pa, pt_attr attr); +ptr_t +vmm_del_mapping(ptr_t mnt, ptr_t va); + +pte_t +vmm_tryptep(pte_t* ptep, size_t lvl_size); /** - * @brief 删除并释放一个映射 + * @brief 在指定的虚拟地址空间里查找一个映射 * - * @param vpn + * @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 */ -void -vmm_unmap_page(pid_t pid, void* va); +static inline bool +vmm_lookupat(ptr_t mnt, ptr_t va, pte_t* pte_out) +{ + pte_t pte = vmm_tryptep(mkptep_va(mnt, va), LFT_SIZE); + *pte_out = pte; + + return !pte_isnull(pte); +} + /** - * @brief 删除一个映射 + * @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。 * - * @param vpn */ -void -vmm_unset_mapping(void* va); +ptr_t +vmm_dup_page(ptr_t pa); /** - * @brief 将虚拟地址翻译为其对应的物理映射 + * @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 +vms_mount(ptr_t mnt, ptr_t pde); + +/** + * @brief 卸载已挂载的虚拟地址空间 * - * @param va 虚拟地址 - * @return void* 物理地址,如映射不存在,则为NULL */ +ptr_t +vms_unmount(ptr_t mnt); + +static inline ptr_t +mount_page(ptr_t mnt, ptr_t pa) { + assert(pa); + pte_t* ptep = mkptep_va(VMS_SELF, mnt); + set_pte(ptep, mkpte(pa, KERNEL_DATA)); + cpu_flush_page(mnt); + return mnt; +} + +static inline ptr_t +unmount_page(ptr_t mnt) { + pte_t* ptep = mkptep_va(VMS_SELF, mnt); + set_pte(ptep, null_pte); + return mnt; +} + +void* +vmm_ioremap(ptr_t paddr, size_t size); + void* -vmm_v2p(void* va); +vmm_next_free(ptr_t start, int options); /** - * @brief 查找一个映射 + * @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 v_mapping 映射相关属性 + * @return void* */ -v_mapping -vmm_lookup(void* va); +ptr_t +vmm_v2pat(ptr_t mnt, ptr_t va); /** - * @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。 + * @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* + */ +static inline ptr_t +vmm_v2p(ptr_t va) +{ + return vmm_v2pat(VMS_SELF, va); +} + +/** + * @brief Maps a number of contiguous ptes in kernel + * address space * + * @param pte the pte to be mapped + * @param lvl_size size of the page pointed by the given pte + * @param n number of ptes + * @return ptr_t */ -void* vmm_dup_page(pid_t pid, void* pa); +ptr_t +vmap_ptes_at(pte_t pte, size_t lvl_size, int n); /** - * @brief 挂载另一个虚拟地址空间至当前虚拟地址空间 + * @brief Maps a number of contiguous ptes in kernel + * address space (leaf page size) * - * @param pde 页目录的物理地址 - * @return void* + * @param pte the pte to be mapped + * @param n number of ptes + * @return ptr_t */ -void* -vmm_mount_pd(uintptr_t mnt, void* pde); +static inline ptr_t +vmap_leaf_ptes(pte_t pte, int n) +{ + return vmap_ptes_at(pte, LFT_SIZE, n); +} /** - * @brief 卸载已挂载的虚拟地址空间 + * @brief Maps a contiguous range of physical address + * into kernel address space (leaf page size) * + * @param paddr start of the physical address range + * @param size size of the physical range + * @param prot default protection to be applied + * @return ptr_t */ -void* -vmm_unmount_pd(uintptr_t mnt); +static inline ptr_t +vmap(ptr_t paddr, size_t size, pte_attr_t prot) +{ + pte_t _pte = mkpte(paddr, prot); + return vmap_ptes_at(_pte, LFT_SIZE, leaf_count(size)); +} #endif /* __LUNAIX_VMM_H */