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  • Committer: Martin Decky
  • Date: 2009-08-04 11:19:19 UTC
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kernel/generic/src/mm/page.c
 
1
/*
 
2
 * Copyright (c) 2001-2006 Jakub Jermar
 
3
 * All rights reserved.
 
4
 *
 
5
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 
6
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 
7
 * are met:
 
8
 *
 
9
 * - Redistributions of source code must retain the above copyright
 
10
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 
11
 * - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 
12
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 
13
 *   documentation and/or other materials provided with the distribution.
 
14
 * - The name of the author may not be used to endorse or promote products
 
15
 *   derived from this software without specific prior written permission.
 
16
 *
 
17
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
 
18
 * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
 
19
 * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
 
20
 * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
 
21
 * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
 
22
 * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 
23
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 
24
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 
25
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
 
26
 * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
27
 */
 
28
 
 
29
/** @addtogroup genericmm
 
30
 * @{
 
31
 */
 
32
 
 
33
/**
 
34
 * @file
 
35
 * @brief       Virtual Address Translation subsystem.
 
36
 *
 
37
 * This file contains code for creating, destroying and searching
 
38
 * mappings between virtual addresses and physical addresses.
 
39
 * Functions here are mere wrappers that call the real implementation.
 
40
 * They however, define the single interface. 
 
41
 */
 
42
 
 
43
/*
 
44
 * Note on memory prefetching and updating memory mappings, also described in:
 
45
 * AMD x86-64 Architecture Programmer's Manual, Volume 2, System Programming,
 
46
 * 7.2.1 Special Coherency Considerations.
 
47
 *
 
48
 * The processor which modifies a page table mapping can access prefetched data
 
49
 * from the old mapping.  In order to prevent this, we place a memory barrier
 
50
 * after a mapping is updated.
 
51
 *
 
52
 * We assume that the other processors are either not using the mapping yet
 
53
 * (i.e. during the bootstrap) or are executing the TLB shootdown code.  While
 
54
 * we don't care much about the former case, the processors in the latter case 
 
55
 * will do an implicit serialization by virtue of running the TLB shootdown
 
56
 * interrupt handler.
 
57
 */
 
58
 
 
59
#include <mm/page.h>
 
60
#include <arch/mm/page.h>
 
61
#include <arch/mm/asid.h>
 
62
#include <mm/as.h>
 
63
#include <mm/frame.h>
 
64
#include <arch/barrier.h>
 
65
#include <arch/types.h>
 
66
#include <arch/asm.h>
 
67
#include <memstr.h>
 
68
#include <debug.h>
 
69
#include <arch.h>
 
70
 
 
71
/** Virtual operations for page subsystem. */
 
72
page_mapping_operations_t *page_mapping_operations = NULL;
 
73
 
 
74
void page_init(void)
 
75
{
 
76
        page_arch_init();
 
77
}
 
78
 
 
79
/** Map memory structure
 
80
 *
 
81
 * Identity-map memory structure
 
82
 * considering possible crossings
 
83
 * of page boundaries.
 
84
 *
 
85
 * @param s             Address of the structure.
 
86
 * @param size          Size of the structure.
 
87
 */
 
88
void map_structure(uintptr_t s, size_t size)
 
89
{
 
90
        int i, cnt, length;
 
91
 
 
92
        length = size + (s - (s & ~(PAGE_SIZE - 1)));
 
93
        cnt = length / PAGE_SIZE + (length % PAGE_SIZE > 0);
 
94
 
 
95
        for (i = 0; i < cnt; i++)
 
96
                page_mapping_insert(AS_KERNEL, s + i * PAGE_SIZE,
 
97
                    s + i * PAGE_SIZE, PAGE_NOT_CACHEABLE | PAGE_WRITE);
 
98
 
 
99
        /* Repel prefetched accesses to the old mapping. */
 
100
        memory_barrier();
 
101
}
 
102
 
 
103
/** Insert mapping of page to frame.
 
104
 *
 
105
 * Map virtual address page to physical address frame
 
106
 * using flags. Allocate and setup any missing page tables.
 
107
 *
 
108
 * The page table must be locked and interrupts must be disabled.
 
109
 *
 
110
 * @param as            Address space to wich page belongs.
 
111
 * @param page          Virtual address of the page to be mapped.
 
112
 * @param frame         Physical address of memory frame to which the mapping is
 
113
 *                      done.
 
114
 * @param flags         Flags to be used for mapping.
 
115
 */
 
116
void page_mapping_insert(as_t *as, uintptr_t page, uintptr_t frame, int flags)
 
117
{
 
118
        ASSERT(page_mapping_operations);
 
119
        ASSERT(page_mapping_operations->mapping_insert);
 
120
        
 
121
        page_mapping_operations->mapping_insert(as, page, frame, flags);
 
122
        
 
123
        /* Repel prefetched accesses to the old mapping. */
 
124
        memory_barrier();
 
125
}
 
126
 
 
127
/** Remove mapping of page.
 
128
 *
 
129
 * Remove any mapping of page within address space as.
 
130
 * TLB shootdown should follow in order to make effects of
 
131
 * this call visible.
 
132
 *
 
133
 * The page table must be locked and interrupts must be disabled.
 
134
 *
 
135
 * @param as            Address space to wich page belongs.
 
136
 * @param page          Virtual address of the page to be demapped.
 
137
 */
 
138
void page_mapping_remove(as_t *as, uintptr_t page)
 
139
{
 
140
        ASSERT(page_mapping_operations);
 
141
        ASSERT(page_mapping_operations->mapping_remove);
 
142
        
 
143
        page_mapping_operations->mapping_remove(as, page);
 
144
 
 
145
        /* Repel prefetched accesses to the old mapping. */
 
146
        memory_barrier();
 
147
}
 
148
 
 
149
/** Find mapping for virtual page
 
150
 *
 
151
 * Find mapping for virtual page.
 
152
 *
 
153
 * The page table must be locked and interrupts must be disabled.
 
154
 *
 
155
 * @param as            Address space to wich page belongs.
 
156
 * @param page          Virtual page.
 
157
 *
 
158
 * @return              NULL if there is no such mapping; requested mapping
 
159
 *                      otherwise.
 
160
 */
 
161
pte_t *page_mapping_find(as_t *as, uintptr_t page)
 
162
{
 
163
        ASSERT(page_mapping_operations);
 
164
        ASSERT(page_mapping_operations->mapping_find);
 
165
 
 
166
        return page_mapping_operations->mapping_find(as, page);
 
167
}
 
168
 
 
169
/** @}
 
170
 */