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~vojtech-horky/helenos/numa

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  • Committer: Martin Decky
  • Date: 2009-08-04 11:19:19 UTC
  • Revision ID: martin@uranus.dsrg.hide.ms.mff.cuni.cz-20090804111919-evyclddlr3v5lhmp
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kernel/genarch/src/mm/page_ht.c
 
1
/*
 
2
 * Copyright (c) 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 genarchmm
 
30
 * @{
 
31
 */
 
32
 
 
33
/**
 
34
 * @file
 
35
 * @brief       Virtual Address Translation (VAT) for global page hash table.
 
36
 */
 
37
 
 
38
#include <genarch/mm/page_ht.h>
 
39
#include <mm/page.h>
 
40
#include <arch/mm/page.h>
 
41
#include <mm/frame.h>
 
42
#include <mm/slab.h>
 
43
#include <mm/as.h>
 
44
#include <arch/mm/asid.h>
 
45
#include <arch/types.h>
 
46
#include <arch/asm.h>
 
47
#include <synch/spinlock.h>
 
48
#include <arch.h>
 
49
#include <debug.h>
 
50
#include <memstr.h>
 
51
#include <adt/hash_table.h>
 
52
#include <align.h>
 
53
 
 
54
static size_t hash(unative_t key[]);
 
55
static bool compare(unative_t key[], size_t keys, link_t *item);
 
56
static void remove_callback(link_t *item);
 
57
 
 
58
static void ht_mapping_insert(as_t *as, uintptr_t page, uintptr_t frame,
 
59
    int flags);
 
60
static void ht_mapping_remove(as_t *as, uintptr_t page);
 
61
static pte_t *ht_mapping_find(as_t *as, uintptr_t page);
 
62
 
 
63
/**
 
64
 * This lock protects the page hash table. It must be acquired
 
65
 * after address space lock and after any address space area
 
66
 * locks.
 
67
 */
 
68
mutex_t page_ht_lock;
 
69
 
 
70
/**
 
71
 * Page hash table.
 
72
 * The page hash table may be accessed only when page_ht_lock is held.
 
73
 */
 
74
hash_table_t page_ht;
 
75
 
 
76
/** Hash table operations for page hash table. */
 
77
hash_table_operations_t ht_operations = {
 
78
        .hash = hash,
 
79
        .compare = compare,
 
80
        .remove_callback = remove_callback
 
81
};
 
82
 
 
83
/** Page mapping operations for page hash table architectures. */
 
84
page_mapping_operations_t ht_mapping_operations = {
 
85
        .mapping_insert = ht_mapping_insert,
 
86
        .mapping_remove = ht_mapping_remove,
 
87
        .mapping_find = ht_mapping_find
 
88
};
 
89
 
 
90
/** Compute page hash table index.
 
91
 *
 
92
 * @param key Array of two keys (i.e. page and address space).
 
93
 *
 
94
 * @return Index into page hash table.
 
95
 */
 
96
size_t hash(unative_t key[])
 
97
{
 
98
        as_t *as = (as_t *) key[KEY_AS];
 
99
        uintptr_t page = (uintptr_t) key[KEY_PAGE];
 
100
        size_t index;
 
101
        
 
102
        /*
 
103
         * Virtual page addresses have roughly the same probability
 
104
         * of occurring. Least significant bits of VPN compose the
 
105
         * hash index.
 
106
         */
 
107
        index = ((page >> PAGE_WIDTH) & (PAGE_HT_ENTRIES - 1));
 
108
        
 
109
        /*
 
110
         * Address space structures are likely to be allocated from
 
111
         * similar addresses. Least significant bits compose the
 
112
         * hash index.
 
113
         */
 
114
        index |= ((unative_t) as) & (PAGE_HT_ENTRIES - 1);
 
115
        
 
116
        return index;
 
117
}
 
118
 
 
119
/** Compare page hash table item with page and/or address space.
 
120
 *
 
121
 * @param key Array of one or two keys (i.e. page and/or address space).
 
122
 * @param keys Number of keys passed.
 
123
 * @param item Item to compare the keys with.
 
124
 *
 
125
 * @return true on match, false otherwise.
 
126
 */
 
127
bool compare(unative_t key[], size_t keys, link_t *item)
 
128
{
 
129
        pte_t *t;
 
130
 
 
131
        ASSERT(item);
 
132
        ASSERT((keys > 0) && (keys <= PAGE_HT_KEYS));
 
133
 
 
134
        /*
 
135
         * Convert item to PTE.
 
136
         */
 
137
        t = hash_table_get_instance(item, pte_t, link);
 
138
 
 
139
        if (keys == PAGE_HT_KEYS) {
 
140
                return (key[KEY_AS] == (uintptr_t) t->as) &&
 
141
                    (key[KEY_PAGE] == t->page);
 
142
        } else {
 
143
                return (key[KEY_AS] == (uintptr_t) t->as);
 
144
        }
 
145
}
 
146
 
 
147
/** Callback on page hash table item removal.
 
148
 *
 
149
 * @param item Page hash table item being removed.
 
150
 */
 
151
void remove_callback(link_t *item)
 
152
{
 
153
        pte_t *t;
 
154
 
 
155
        ASSERT(item);
 
156
 
 
157
        /*
 
158
         * Convert item to PTE.
 
159
         */
 
160
        t = hash_table_get_instance(item, pte_t, link);
 
161
 
 
162
        free(t);
 
163
}
 
164
 
 
165
/** Map page to frame using page hash table.
 
166
 *
 
167
 * Map virtual address page to physical address frame
 
168
 * using flags. 
 
169
 *
 
170
 * The page table must be locked and interrupts must be disabled.
 
171
 *
 
172
 * @param as Address space to which page belongs.
 
173
 * @param page Virtual address of the page to be mapped.
 
174
 * @param frame Physical address of memory frame to which the mapping is done.
 
175
 * @param flags Flags to be used for mapping.
 
176
 */
 
177
void ht_mapping_insert(as_t *as, uintptr_t page, uintptr_t frame, int flags)
 
178
{
 
179
        pte_t *t;
 
180
        unative_t key[2] = {
 
181
                (uintptr_t) as,
 
182
                page = ALIGN_DOWN(page, PAGE_SIZE)
 
183
        };
 
184
        
 
185
        if (!hash_table_find(&page_ht, key)) {
 
186
                t = (pte_t *) malloc(sizeof(pte_t), FRAME_ATOMIC);
 
187
                ASSERT(t != NULL);
 
188
 
 
189
                t->g = (flags & PAGE_GLOBAL) != 0;
 
190
                t->x = (flags & PAGE_EXEC) != 0;
 
191
                t->w = (flags & PAGE_WRITE) != 0;
 
192
                t->k = !(flags & PAGE_USER);
 
193
                t->c = (flags & PAGE_CACHEABLE) != 0;
 
194
                t->p = !(flags & PAGE_NOT_PRESENT);
 
195
                t->a = false;
 
196
                t->d = false;
 
197
 
 
198
                t->as = as;
 
199
                t->page = ALIGN_DOWN(page, PAGE_SIZE);
 
200
                t->frame = ALIGN_DOWN(frame, FRAME_SIZE);
 
201
 
 
202
                hash_table_insert(&page_ht, key, &t->link);
 
203
        }
 
204
}
 
205
 
 
206
/** Remove mapping of page from page hash table.
 
207
 *
 
208
 * Remove any mapping of page within address space as.
 
209
 * TLB shootdown should follow in order to make effects of
 
210
 * this call visible.
 
211
 *
 
212
 * The page table must be locked and interrupts must be disabled.
 
213
 *
 
214
 * @param as Address space to wich page belongs.
 
215
 * @param page Virtual address of the page to be demapped.
 
216
 */
 
217
void ht_mapping_remove(as_t *as, uintptr_t page)
 
218
{
 
219
        unative_t key[2] = {
 
220
                (uintptr_t) as,
 
221
                page = ALIGN_DOWN(page, PAGE_SIZE)
 
222
        };
 
223
        
 
224
        /*
 
225
         * Note that removed PTE's will be freed
 
226
         * by remove_callback().
 
227
         */
 
228
        hash_table_remove(&page_ht, key, 2);
 
229
}
 
230
 
 
231
 
 
232
/** Find mapping for virtual page in page hash table.
 
233
 *
 
234
 * Find mapping for virtual page.
 
235
 *
 
236
 * The page table must be locked and interrupts must be disabled.
 
237
 *
 
238
 * @param as Address space to wich page belongs.
 
239
 * @param page Virtual page.
 
240
 *
 
241
 * @return NULL if there is no such mapping; requested mapping otherwise.
 
242
 */
 
243
pte_t *ht_mapping_find(as_t *as, uintptr_t page)
 
244
{
 
245
        link_t *hlp;
 
246
        pte_t *t = NULL;
 
247
        unative_t key[2] = {
 
248
                (uintptr_t) as,
 
249
                page = ALIGN_DOWN(page, PAGE_SIZE)
 
250
        };
 
251
        
 
252
        hlp = hash_table_find(&page_ht, key);
 
253
        if (hlp)
 
254
                t = hash_table_get_instance(hlp, pte_t, link);
 
255
 
 
256
        return t;
 
257
}
 
258
 
 
259
/** @}
 
260
 */