Kernel/arch/armv7/mm_virt.c

   1 /*
   2  * Acess2
   3  *
   4  * ARM7 Virtual Memory Manager
   5  * - arch/arm7/mm_virt.c
   6  */
   7 #define DEBUG   0
   8 #include <acess.h>
   9 #include <mm_virt.h>
  10 #include <hal_proc.h>
  11
  12 #define AP_KRW_ONLY     0x1
  13 #define AP_KRO_ONLY     0x5
  14 #define AP_RW_BOTH      0x3
  15 #define AP_RO_BOTH      0x6
  16
  17 // === IMPORTS ===
  18 extern Uint32   kernel_table0[];
  19
  20 // === TYPES ===
  21 typedef struct
  22 {
  23         tPAddr  PhysAddr;
  24         Uint8   Size;
  25         Uint8   Domain;
  26         BOOL    bExecutable;
  27         BOOL    bGlobal;
  28         BOOL    bShared;
  29          int    AP;
  30 } tMM_PageInfo;
  31
  32 //#define FRACTAL(table1, addr) ((table1)[ (0xFF8/4*1024) + ((addr)>>20)])
  33 #define FRACTAL(table1, addr)   ((table1)[ (0xFF8/4*1024) + ((addr)>>22)])
  34 #define TLBIALL()       __asm__ __volatile__ ("mcr p15, 0, %0, c8, c7, 0" : : "r" (0))
  35
  36 // === PROTOTYPES ===
  37 void    MM_int_GetTables(tVAddr VAddr, Uint32 **Table0, Uint32 **Table1);
  38  int    MM_int_AllocateCoarse(tVAddr VAddr, int Domain);
  39  int    MM_int_SetPageInfo(tVAddr VAddr, tMM_PageInfo *pi);
  40  int    MM_int_GetPageInfo(tVAddr VAddr, tMM_PageInfo *pi);
  41 tVAddr  MM_NewKStack(int bGlobal);
  42
  43 // === GLOBALS ===
  44
  45 // === CODE ===
  46 int MM_InitialiseVirtual(void)
  47 {
  48         return 0;
  49 }
  50
  51 void MM_int_GetTables(tVAddr VAddr, Uint32 **Table0, Uint32 **Table1)
  52 {
  53         if(VAddr & 0x80000000) {
  54                 *Table0 = (void*)&kernel_table0;        // Level 0
  55                 *Table1 = (void*)MM_TABLE1KERN; // Level 1
  56         }
  57         else {
  58                 *Table0 = (void*)MM_TABLE0USER;
  59                 *Table1 = (void*)MM_TABLE1USER;
  60         }
  61 }
  62
  63 int MM_int_AllocateCoarse(tVAddr VAddr, int Domain)
  64 {
  65         Uint32  *table0, *table1;
  66         Uint32  *desc;
  67         tPAddr  paddr;
  68
  69         ENTER("xVAddr iDomain", VAddr, Domain);
  70
  71         MM_int_GetTables(VAddr, &table0, &table1);
  72
  73         VAddr &= ~(0x400000-1); // 4MiB per "block", 1 Page
  74
  75         desc = &table0[ VAddr>>20];
  76         LOG("desc = %p", desc);
  77
  78         // table0: 4 bytes = 1 MiB
  79
  80         LOG("desc[0] = %x", desc[0]);
  81         LOG("desc[1] = %x", desc[1]);
  82         LOG("desc[2] = %x", desc[2]);
  83         LOG("desc[3] = %x", desc[3]);
  84
  85         if( (desc[0] & 3) != 0 || (desc[1] & 3) != 0
  86          || (desc[2] & 3) != 0 || (desc[3] & 3) != 0 )
  87         {
  88                 // Error?
  89                 LEAVE('i', 1);
  90                 return 1;
  91         }
  92
  93         paddr = MM_AllocPhys();
  94         if( !paddr )
  95         {
  96                 // Error
  97                 LEAVE('i', 2);
  98                 return 2;
  99         }
 100
 101         *desc = paddr | (Domain << 5) | 1;
 102         desc[1] = desc[0] + 0x400;
 103         desc[2] = desc[0] + 0x800;
 104         desc[3] = desc[0] + 0xC00;
 105
 106         FRACTAL(table1, VAddr) = paddr | 3;
 107
 108         // TLBIALL
 109         TLBIALL();
 110
 111         LEAVE('i', 0);
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 int MM_int_SetPageInfo(tVAddr VAddr, tMM_PageInfo *pi)
 116 {
 117         Uint32  *table0, *table1;
 118         Uint32  *desc;
 119
 120         ENTER("pVADdr ppi", VAddr, pi);
 121
 122         MM_int_GetTables(VAddr, &table0, &table1);
 123
 124         desc = &table0[ VAddr >> 20 ];
 125         LOG("desc = %p", desc);
 126
 127         switch(pi->Size)
 128         {
 129         case 12:        // Small Page
 130         case 16:        // Large Page
 131                 LOG("Page");
 132                 if( (*desc & 3) == 0 ) {
 133                         MM_int_AllocateCoarse( VAddr, pi->Domain );
 134                 }
 135                 desc = &table1[ VAddr >> 12 ];
 136                 LOG("desc (2) = %p", desc);
 137                 if( pi->Size == 12 )
 138                 {
 139                         // Small page
 140                         // - Error if overwriting a large page
 141                         if( (*desc & 3) == 1 )  LEAVE_RET('i', 1);
 142                         if( pi->PhysAddr == 0 ) {
 143                                 *desc = 0;
 144                                 LEAVE('i', 0);
 145                                 return 0;
 146                         }
 147
 148                         *desc = (pi->PhysAddr & 0xFFFFF000) | 2;
 149                         if(!pi->bExecutable)    *desc |= 1;     // XN
 150                         if(!pi->bGlobal)        *desc |= 1 << 11;       // NG
 151                         if( pi->bShared)        *desc |= 1 << 10;       // S
 152                         *desc |= (pi->AP & 3) << 4;     // AP
 153                         *desc |= ((pi->AP >> 2) & 1) << 9;      // APX
 154                         LEAVE('i', 0);
 155                         return 0;
 156                 }
 157                 else
 158                 {
 159                         // Large page
 160                         // TODO:
 161                 }
 162                 break;
 163         case 20:        // Section or unmapped
 164                 Warning("TODO: Implement sections");
 165                 break;
 166         case 24:        // Supersection
 167                 // Error if not aligned
 168                 if( VAddr & 0xFFFFFF ) {
 169                         LEAVE('i', 1);
 170                         return 1;
 171                 }
 172                 if( (*desc & 3) == 0 || ((*desc & 3) == 2 && (*desc & (1 << 18)))  )
 173                 {
 174                         if( pi->PhysAddr == 0 ) {
 175                                 *desc = 0;
 176                                 // TODO: Apply to all entries
 177                                 LEAVE('i', 0);
 178                                 return 0;
 179                         }
 180                         // Apply
 181                         *desc = pi->PhysAddr & 0xFF000000;
 182 //                      *desc |= ((pi->PhysAddr >> 32) & 0xF) << 20;
 183 //                      *desc |= ((pi->PhysAddr >> 36) & 0x7) << 5;
 184                         *desc |= 2 | (1 << 18);
 185                         // TODO: Apply to all entries
 186                         LEAVE('i', 0);
 187                         return 0;
 188                 }
 189                 // TODO: What here?
 190                 LEAVE('i', 1);
 191                 return 1;
 192         }
 193
 194         LEAVE('i', 1);
 195         return 1;
 196 }
 197
 198 extern tShortSpinlock   glDebug_Lock;
 199
 200 int MM_int_GetPageInfo(tVAddr VAddr, tMM_PageInfo *pi)
 201 {
 202         Uint32  *table0, *table1;
 203         Uint32  desc;
 204
 205         MM_int_GetTables(VAddr, &table0, &table1);
 206
 207         desc = table0[ VAddr >> 20 ];
 208
 209 //      if( VAddr > 0x90000000)
 210 //              LOG("table0 desc(%p) = %x", &table0[ VAddr >> 20 ], desc);
 211
 212         pi->bExecutable = 1;
 213         pi->bGlobal = 0;
 214         pi->bShared = 0;
 215
 216
 217         switch( (desc & 3) )
 218         {
 219         // 0: Unmapped
 220         case 0:
 221                 pi->PhysAddr = 0;
 222                 pi->Size = 20;
 223                 pi->Domain = 0;
 224                 return 1;
 225
 226         // 1: Coarse page table
 227         case 1:
 228                 // Domain from top level table
 229                 pi->Domain = (desc >> 5) & 7;
 230                 // Get next level
 231                 desc = table1[ VAddr >> 12 ];
 232 //              LOG("table1 desc(%p) = %x", &table1[ VAddr >> 12 ], desc);
 233                 switch( desc & 3 )
 234                 {
 235                 // 0: Unmapped
 236                 case 0:
 237                         pi->Size = 12;
 238                         return 1;
 239                 // 1: Large Page (64KiB)
 240                 case 1:
 241                         pi->Size = 16;
 242                         pi->PhysAddr = desc & 0xFFFF0000;
 243                         return 0;
 244                 // 2/3: Small page
 245                 case 2:
 246                 case 3:
 247                         pi->Size = 12;
 248                         pi->PhysAddr = desc & 0xFFFFF000;
 249                         pi->bExecutable = desc & 1;
 250                         pi->bGlobal = !(desc >> 11);
 251                         pi->bShared = (desc >> 10) & 1;
 252                         return 0;
 253                 }
 254                 return 1;
 255
 256         // 2: Section (or Supersection)
 257         case 2:
 258                 if( desc & (1 << 18) ) {
 259                         // Supersection
 260                         pi->PhysAddr = desc & 0xFF000000;
 261                         pi->PhysAddr |= (Uint64)((desc >> 20) & 0xF) << 32;
 262                         pi->PhysAddr |= (Uint64)((desc >> 5) & 0x7) << 36;
 263                         pi->Size = 24;
 264                         pi->Domain = 0; // Superpages default to zero
 265                         return 0;
 266                 }
 267
 268                 // Section
 269                 pi->PhysAddr = desc & 0xFFF80000;
 270                 pi->Size = 20;
 271                 pi->Domain = (desc >> 5) & 7;
 272                 return 0;
 273
 274         // 3: Reserved (invalid)
 275         case 3:
 276                 pi->PhysAddr = 0;
 277                 pi->Size = 20;
 278                 pi->Domain = 0;
 279                 return 2;
 280         }
 281         return 2;
 282 }
 283
 284 // --- Exports ---
 285 tPAddr MM_GetPhysAddr(tVAddr VAddr)
 286 {
 287         tMM_PageInfo    pi;
 288         if( MM_int_GetPageInfo(VAddr, &pi) )
 289                 return 0;
 290         return pi.PhysAddr | (VAddr & ((1 << pi.Size)-1));
 291 }
 292
 293 Uint MM_GetFlags(tVAddr VAddr)
 294 {
 295         tMM_PageInfo    pi;
 296          int    ret;
 297
 298         if( MM_int_GetPageInfo(VAddr, &pi) )
 299                 return 0;
 300
 301         ret = 0;
 302
 303         switch(pi.AP)
 304         {
 305         case AP_KRW_ONLY:
 306                 ret |= MM_PFLAG_KERNEL;
 307                 break;
 308         case AP_KRO_ONLY:
 309                 ret |= MM_PFLAG_KERNEL|MM_PFLAG_RO;
 310                 break;
 311         case AP_RW_BOTH:
 312                 break;
 313         case AP_RO_BOTH:
 314                 ret |= MM_PFLAG_RO;
 315                 break;
 316         }
 317
 318         if( pi.bExecutable )    ret |= MM_PFLAG_EXEC;
 319         return ret;
 320 }
 321
 322 void MM_SetFlags(tVAddr VAddr, Uint Flags, Uint Mask)
 323 {
 324         tMM_PageInfo    pi;
 325         if( MM_int_GetPageInfo(VAddr, &pi) )
 326                 return;
 327
 328
 329
 330 }
 331
 332 int MM_Map(tVAddr VAddr, tPAddr PAddr)
 333 {
 334         tMM_PageInfo    pi = {0};
 335         pi.PhysAddr = PAddr;
 336         pi.Size = 12;
 337         pi.AP = AP_KRW_ONLY;    // Kernel Read/Write
 338         pi.bExecutable = 1;
 339         if( MM_int_SetPageInfo(VAddr, &pi) ) {
 340                 MM_DerefPhys(pi.PhysAddr);
 341                 return 0;
 342         }
 343         return pi.PhysAddr;
 344 }
 345
 346 tPAddr MM_Allocate(tVAddr VAddr)
 347 {
 348         tMM_PageInfo    pi = {0};
 349
 350         ENTER("pVAddr", VAddr);
 351
 352         pi.PhysAddr = MM_AllocPhys();
 353         if( pi.PhysAddr == 0 )  LEAVE_RET('i', 0);
 354         pi.Size = 12;
 355         pi.AP = AP_KRW_ONLY;    // Kernel Read/Write
 356         pi.bExecutable = 1;
 357         if( MM_int_SetPageInfo(VAddr, &pi) ) {
 358                 MM_DerefPhys(pi.PhysAddr);
 359                 LEAVE('i', 0);
 360                 return 0;
 361         }
 362         LEAVE('x', pi.PhysAddr);
 363         return pi.PhysAddr;
 364 }
 365
 366 void MM_Deallocate(tVAddr VAddr)
 367 {
 368         tMM_PageInfo    pi;
 369
 370         if( MM_int_GetPageInfo(VAddr, &pi) )    return ;
 371
 372         if( pi.PhysAddr == 0 )  return;
 373         MM_DerefPhys(pi.PhysAddr);
 374
 375         pi.PhysAddr = 0;
 376         pi.AP = 0;
 377         pi.bExecutable = 0;
 378         MM_int_SetPageInfo(VAddr, &pi);
 379 }
 380
 381 tPAddr MM_ClearUser(void)
 382 {
 383         // TODO: Implement ClearUser
 384         return 0;
 385 }
 386
 387 tVAddr MM_MapTemp(tPAddr PAddr)
 388 {
 389         // TODO: Implement MapTemp
 390         return 0;
 391 }
 392
 393 void MM_FreeTemp(tVAddr VAddr)
 394 {
 395         // TODO: Implement FreeTemp
 396 }
 397
 398 tVAddr MM_NewKStack(int bGlobal)
 399 {
 400         // TODO: Implement NewKStack
 401         // TODO: Should I support global stacks? if only for the idle thread
 402         return 0;
 403 }
 404
 405 void MM_DumpTables(tVAddr Start, tVAddr End)
 406 {
 407
 408 }
 409