Kernel/arch/x86_64/mm_virt.c

   1 /*
   2  * Acess2 x86_64 Port
   3  *
   4  * Virtual Memory Manager
   5  */
   6 #define DEBUG   0
   7 #include <acess.h>
   8 #include <mm_virt.h>
   9 #include <proc.h>
  10
  11 // === CONSTANTS ===
  12 #define PHYS_BITS       52      // TODO: Move out
  13
  14 #define PML4_SHIFT      39
  15 #define PDP_SHIFT       30
  16 #define PDIR_SHIFT      21
  17 #define PTAB_SHIFT      12
  18
  19 #define PADDR_MASK      0x7FFFFFFF##FFFFF000
  20 #define PAGE_MASK       (((Uint)1 << 36)-1)
  21 #define TABLE_MASK      (((Uint)1 << 27)-1)
  22 #define PDP_MASK        (((Uint)1 << 18)-1)
  23 #define PML4_MASK       (((Uint)1 << 9)-1)
  24
  25 #define PF_PRESENT      0x001
  26 #define PF_WRITE        0x002
  27 #define PF_USER         0x004
  28 #define PF_LARGE        0x000
  29 #define PF_COW          0x200
  30 #define PF_PAGED        0x400
  31 #define PF_NX           0x80000000##00000000
  32
  33 // === MACROS ===
  34 #define PAGETABLE(idx)  (*((tPAddr*)MM_FRACTAL_BASE+((idx)&PAGE_MASK)))
  35 #define PAGEDIR(idx)    PAGETABLE((MM_FRACTAL_BASE>>12)+((idx)&TABLE_MASK))
  36 #define PAGEDIRPTR(idx) PAGEDIR((MM_FRACTAL_BASE>>21)+((idx)&PDP_MASK))
  37 #define PAGEMAPLVL4(idx)        PAGEDIRPTR((MM_FRACTAL_BASE>>30)+((idx)&PML4_MASK))
  38
  39 #define TMPTABLE(idx)   (*((tPAddr*)MM_TMPFRAC_BASE+((idx)&PAGE_MASK)))
  40 #define TMPDIR(idx)     TMPTABLE((MM_FRACTAL_BASE>>12)+((idx)&TABLE_MASK))
  41 #define TMPDIRPTR(idx)  TMPDIR((MM_FRACTAL_BASE>>21)+((idx)&PDP_MASK))
  42 #define TMPMAPLVL4(idx) TMPDIRPTR((MM_FRACTAL_BASE>>30)+((idx)&PML4_MASK))
  43 #define TMPCR3()        PAGETABLE(MM_TMPFRAC_BASE>>12)
  44
  45 #define INVLPG(__addr)  __asm__ __volatile__ ("invlpg (%0)"::"r"(__addr));
  46
  47 // === CONSTS ===
  48 //tPAddr        * const gaPageTable = MM_FRACTAL_BASE;
  49
  50 // === EXTERNS ===
  51 extern tPAddr   gInitialPML4[512];
  52
  53 // === PROTOTYPES ===
  54 void    MM_InitVirt(void);
  55 //void  MM_FinishVirtualInit(void);
  56 void    MM_PageFault(tVAddr Addr, Uint ErrorCode, tRegs *Regs);
  57 void    MM_DumpTables(tVAddr Start, tVAddr End);
  58  int    MM_GetPageEntryPtr(tVAddr Addr, BOOL bTemp, BOOL bAllocate, BOOL bLargePage, tPAddr **Pointer);
  59 // int  MM_Map(tVAddr VAddr, tPAddr PAddr);
  60 void    MM_Unmap(tVAddr VAddr);
  61 void    MM_ClearUser(void);
  62  int    MM_GetPageEntry(tVAddr Addr, tPAddr *Phys, Uint *Flags);
  63
  64 // === GLOBALS ===
  65 tMutex  glMM_TempFractalLock;
  66
  67 // === CODE ===
  68 void MM_InitVirt(void)
  69 {
  70         MM_DumpTables(0, -1L);
  71 }
  72
  73 void MM_FinishVirtualInit(void)
  74 {
  75 }
  76
  77 /**
  78  * \brief Called on a page fault
  79  */
  80 void MM_PageFault(tVAddr Addr, Uint ErrorCode, tRegs *Regs)
  81 {
  82         // TODO: Implement Copy-on-Write
  83         #if 0
  84         if( gaPageDir  [Addr>>22] & PF_PRESENT
  85          && gaPageTable[Addr>>12] & PF_PRESENT
  86          && gaPageTable[Addr>>12] & PF_COW )
  87         {
  88                 tPAddr  paddr;
  89                 if(MM_GetRefCount( gaPageTable[Addr>>12] & ~0xFFF ) == 1)
  90                 {
  91                         gaPageTable[Addr>>12] &= ~PF_COW;
  92                         gaPageTable[Addr>>12] |= PF_PRESENT|PF_WRITE;
  93                 }
  94                 else
  95                 {
  96                         //Log("MM_PageFault: COW - MM_DuplicatePage(0x%x)", Addr);
  97                         paddr = MM_DuplicatePage( Addr );
  98                         MM_DerefPhys( gaPageTable[Addr>>12] & ~0xFFF );
  99                         gaPageTable[Addr>>12] &= PF_USER;
 100                         gaPageTable[Addr>>12] |= paddr|PF_PRESENT|PF_WRITE;
 101                 }
 102
 103                 INVLPG( Addr & ~0xFFF );
 104                 return;
 105         }
 106         #endif
 107
 108         // If it was a user, tell the thread handler
 109         if(ErrorCode & 4) {
 110                 Warning("%s %s %s memory%s",
 111                         (ErrorCode&4?"User":"Kernel"),
 112                         (ErrorCode&2?"write to":"read from"),
 113                         (ErrorCode&1?"bad/locked":"non-present"),
 114                         (ErrorCode&16?" (Instruction Fetch)":"")
 115                         );
 116                 Warning("User Pagefault: Instruction at %04x:%08x accessed %p",
 117                         Regs->CS, Regs->RIP, Addr);
 118                 __asm__ __volatile__ ("sti");   // Restart IRQs
 119 //              Threads_SegFault(Addr);
 120                 return ;
 121         }
 122
 123         // Kernel #PF
 124         Debug_KernelPanic();
 125         // -- Check Error Code --
 126         if(ErrorCode & 8)
 127                 Warning("Reserved Bits Trashed!");
 128         else
 129         {
 130                 Warning("%s %s %s memory%s",
 131                         (ErrorCode&4?"User":"Kernel"),
 132                         (ErrorCode&2?"write to":"read from"),
 133                         (ErrorCode&1?"bad/locked":"non-present"),
 134                         (ErrorCode&16?" (Instruction Fetch)":"")
 135                         );
 136         }
 137
 138         Log("Code at %p accessed %p", Regs->RIP, Addr);
 139         // Print Stack Backtrace
 140 //      Error_Backtrace(Regs->RIP, Regs->RBP);
 141
 142         MM_DumpTables(0, -1);
 143
 144         __asm__ __volatile__ ("cli");
 145         for( ;; )
 146                 HALT();
 147 }
 148
 149 /**
 150  * \brief Dumps the layout of the page tables
 151  */
 152 void MM_DumpTables(tVAddr Start, tVAddr End)
 153 {
 154         const tPAddr    CHANGEABLE_BITS = 0xFF8;
 155         const tPAddr    MASK = ~CHANGEABLE_BITS;        // Physical address and access bits
 156         tVAddr  rangeStart = 0;
 157         tPAddr  expected = CHANGEABLE_BITS;     // MASK is used because it's not a vaild value
 158         tVAddr  curPos;
 159         Uint    page;
 160
 161         Log("Table Entries: (%p to %p)", Start, End);
 162
 163         End &= (1L << 48) - 1;
 164
 165         Start >>= 12;   End >>= 12;
 166
 167         for(page = Start, curPos = Start<<12;
 168                 page < End;
 169                 curPos += 0x1000, page++)
 170         {
 171                 if( curPos == 0x800000000000L )
 172                         curPos = 0xFFFF800000000000L;
 173
 174                 //Debug("&PAGEMAPLVL4(%i page>>27) = %p", page>>27, &PAGEMAPLVL4(page>>27));
 175                 //Debug("&PAGEDIRPTR(%i page>>18) = %p", page>>18, &PAGEDIRPTR(page>>18));
 176                 //Debug("&PAGEDIR(%i page>>9) = %p", page>>9, &PAGEDIR(page>>9));
 177                 //Debug("&PAGETABLE(%i page) = %p", page, &PAGETABLE(page));
 178
 179                 // End of a range
 180                 if(
 181                         !(PAGEMAPLVL4(page>>27) & PF_PRESENT)
 182                 ||      !(PAGEDIRPTR(page>>18) & PF_PRESENT)
 183                 ||      !(PAGEDIR(page>>9) & PF_PRESENT)
 184                 ||  !(PAGETABLE(page) & PF_PRESENT)
 185                 ||  (PAGETABLE(page) & MASK) != expected)
 186                 {
 187                         if(expected != CHANGEABLE_BITS) {
 188                                 Log("%016x-0x%016x => %013x-%013x (%c%c%c%c)",
 189                                         rangeStart, curPos - 1,
 190                                         PAGETABLE(rangeStart>>12) & ~0xFFF,
 191                                         (expected & ~0xFFF) - 1,
 192                                         (expected & PF_PAGED ? 'p' : '-'),
 193                                         (expected & PF_COW ? 'C' : '-'),
 194                                         (expected & PF_USER ? 'U' : '-'),
 195                                         (expected & PF_WRITE ? 'W' : '-')
 196                                         );
 197                                 expected = CHANGEABLE_BITS;
 198                         }
 199                         if( !(PAGEMAPLVL4(page>>27) & PF_PRESENT) ) {
 200                                 page += (1 << 27) - 1;
 201                                 curPos += (1L << 39) - 0x1000;
 202                                 //Debug("pml4 ent unset (page = 0x%x now)", page);
 203                                 continue;
 204                         }
 205                         if( !(PAGEDIRPTR(page>>18) & PF_PRESENT) ) {
 206                                 page += (1 << 18) - 1;
 207                                 curPos += (1L << 30) - 0x1000;
 208                                 //Debug("pdp ent unset (page = 0x%x now)", page);
 209                                 continue;
 210                         }
 211                         if( !(PAGEDIR(page>>9) & PF_PRESENT) ) {
 212                                 page += (1 << 9) - 1;
 213                                 curPos += (1L << 21) - 0x1000;
 214                                 //Debug("pd ent unset (page = 0x%x now)", page);
 215                                 continue;
 216                         }
 217                         if( !(PAGETABLE(page) & PF_PRESENT) )   continue;
 218
 219                         expected = (PAGETABLE(page) & MASK);
 220                         rangeStart = curPos;
 221                 }
 222                 if(expected != CHANGEABLE_BITS)
 223                         expected += 0x1000;
 224         }
 225
 226         if(expected != CHANGEABLE_BITS) {
 227                 Log("%016x-%016x => %013x-%013x (%s%s%s%s)",
 228                         rangeStart, curPos - 1,
 229                         PAGETABLE(rangeStart>>12) & ~0xFFF,
 230                         (expected & ~0xFFF) - 1,
 231                         (expected & PF_PAGED ? "p" : "-"),
 232                         (expected & PF_COW ? "C" : "-"),
 233                         (expected & PF_USER ? "U" : "-"),
 234                         (expected & PF_WRITE ? "W" : "-")
 235                         );
 236                 expected = 0;
 237         }
 238 }
 239
 240 /**
 241  * \brief Get a pointer to a page entry
 242  * \param Addr  Virtual Address
 243  * \param bTemp Use the Temporary fractal mapping
 244  * \param bAllocate     Allocate entries
 245  * \param bLargePage    Request a large page
 246  * \param Pointer       Location to place the calculated pointer
 247  * \return Page size, or -ve on error
 248  */
 249 int MM_GetPageEntryPtr(tVAddr Addr, BOOL bTemp, BOOL bAllocate, BOOL bLargePage, tPAddr **Pointer)
 250 {
 251         tPAddr  *pmlevels[4];
 252         tPAddr  tmp;
 253         const int       ADDR_SIZES[] = {39, 30, 21, 12};
 254         const int       nADDR_SIZES = sizeof(ADDR_SIZES)/sizeof(ADDR_SIZES[0]);
 255          int    i;
 256
 257         if( bTemp )
 258                 pmlevels[3] = (void*)MM_TMPFRAC_BASE;   // Temporary Page Table
 259         else
 260                 pmlevels[3] = (void*)MM_FRACTAL_BASE;   // Page Table
 261         pmlevels[2] = &pmlevels[3][(MM_FRACTAL_BASE>>12)&PAGE_MASK];    // PDIR
 262         pmlevels[1] = &pmlevels[2][(MM_FRACTAL_BASE>>21)&TABLE_MASK];   // PDPT
 263         pmlevels[0] = &pmlevels[1][(MM_FRACTAL_BASE>>30)&PDP_MASK];     // PML4
 264 //      Log("pmlevels = {%p, %p, %p, %p}",
 265 //              MM_FRACTAL_BASE>>30, MM_FRACTAL_BASE>>21, MM_FRACTAL_BASE>>12, MM_FRACTAL_BASE);
 266 //      Log("pmlevels = {%p, %p, %p, %p}",
 267 //              pmlevels[0], pmlevels[1], pmlevels[2], pmlevels[3]);
 268
 269         // Mask address
 270         Addr &= (1ULL << 48)-1;
 271
 272         for( i = 0; i < nADDR_SIZES-1; i ++ )
 273         {
 274
 275                 // Check for a large page
 276                 if( (Addr & ((1ULL << ADDR_SIZES[i])-1)) == 0 && bLargePage )
 277                 {
 278                         if(Pointer)     *Pointer = &pmlevels[i][Addr >> ADDR_SIZES[i]];
 279                         return ADDR_SIZES[i];
 280                 }
 281 //              Log("&pmlevels[%i][0x%llx (>> %i)] = %p", i, Addr >> ADDR_SIZES[i], ADDR_SIZES[i],
 282 //                      &pmlevels[i][Addr >> ADDR_SIZES[i]]);
 283                 // Allocate an entry if required
 284                 if( !(pmlevels[i][Addr >> ADDR_SIZES[i]] & 1) )
 285                 {
 286                         if( !bAllocate )        return -4;      // If allocation is not requested, error
 287                         tmp = MM_AllocPhys();
 288                         if(!tmp)        return -2;
 289                         pmlevels[i][Addr >> ADDR_SIZES[i]] = tmp | 3;
 290                         INVLPG( &pmlevels[i+1][ (Addr>>ADDR_SIZES[i])<<9 ] );
 291                         memset( &pmlevels[i+1][ (Addr>>ADDR_SIZES[i])<<9 ], 0, 0x1000 );
 292                 }
 293                 else if( pmlevels[i][Addr >> ADDR_SIZES[i]] & PF_LARGE )
 294                 {
 295                         if( (Addr & ((1ULL << ADDR_SIZES[i])-1)) != 0 )
 296                                 return -3;      // Alignment
 297                         if(Pointer)     *Pointer = &pmlevels[i][Addr >> ADDR_SIZES[i]];
 298                         return ADDR_SIZES[i];   // Large page warning
 299                 }
 300         }
 301
 302         // And, set the page table entry
 303         if(Pointer)     *Pointer = &pmlevels[i][Addr >> ADDR_SIZES[i]];
 304         return ADDR_SIZES[i];
 305 }
 306
 307 /**
 308  * \brief Map a physical page to a virtual one
 309  */
 310 int MM_Map(tVAddr VAddr, tPAddr PAddr)
 311 {
 312         tPAddr  *ent;
 313          int    rv;
 314
 315         ENTER("xVAddr xPAddr", VAddr, PAddr);
 316
 317         // Get page pointer (Allow allocating)
 318         rv = MM_GetPageEntryPtr(VAddr, 0, 1, 0, &ent);
 319         if(rv < 0)      LEAVE_RET('i', 0);
 320
 321         if( *ent & 1 )
 322                 LEAVE_RET('i', 0);
 323
 324         *ent = PAddr | 3;
 325
 326         INVLPG( VAddr );
 327
 328         LEAVE('i', 1);
 329         return 1;
 330 }
 331
 332 /**
 333  * \brief Removed a mapped page
 334  */
 335 void MM_Unmap(tVAddr VAddr)
 336 {
 337         // Check PML4
 338         if( !(PAGEMAPLVL4(VAddr >> 39) & 1) )   return ;
 339         // Check PDP
 340         if( !(PAGEDIRPTR(VAddr >> 30) & 1) )    return ;
 341         // Check Page Dir
 342         if( !(PAGEDIR(VAddr >> 21) & 1) )       return ;
 343
 344         PAGETABLE(VAddr >> PTAB_SHIFT) = 0;
 345         INVLPG( VAddr );
 346 }
 347
 348 /**
 349  * \brief Allocate a block of memory at the specified virtual address
 350  */
 351 tPAddr MM_Allocate(tVAddr VAddr)
 352 {
 353         tPAddr  ret;
 354
 355         ENTER("xVAddr", VAddr);
 356
 357         // NOTE: This is hack, but I like my dumps to be neat
 358         #if 1
 359         MM_GetPageEntryPtr(VAddr, 0, 1, 0, NULL);
 360         #elif 1
 361         if( !MM_Map(VAddr, 0) ) // Make sure things are allocated
 362         {
 363                 Warning("MM_Allocate: Unable to map, tables did not initialise");
 364                 LEAVE('i', 0);
 365                 return 0;
 366         }
 367         MM_Unmap(VAddr);
 368         #endif
 369
 370         ret = MM_AllocPhys();
 371         LOG("ret = %x", ret);
 372         if(!ret) {
 373                 LEAVE('i', 0);
 374                 return 0;
 375         }
 376
 377         if( !MM_Map(VAddr, ret) )
 378         {
 379                 Warning("MM_Allocate: Unable to map. Strange, we should have errored earlier");
 380                 MM_DerefPhys(ret);
 381                 LEAVE('i');
 382                 return 0;
 383         }
 384
 385         LEAVE('x', ret);
 386         return ret;
 387 }
 388
 389 /**
 390  * \brief Deallocate a page at a virtual address
 391  */
 392 void MM_Deallocate(tVAddr VAddr)
 393 {
 394         tPAddr  phys;
 395
 396         phys = MM_GetPhysAddr(VAddr);
 397         if(!phys)       return ;
 398
 399         MM_Unmap(VAddr);
 400
 401         MM_DerefPhys(phys);
 402 }
 403
 404 /**
 405  * \brief Get the page table entry of a virtual address
 406  * \param Addr  Virtual Address
 407  * \param Phys  Location to put the physical address
 408  * \param Flags Flags on the entry (set to zero if unmapped)
 409  * \return Size of the entry (in address bits) - 12 = 4KiB page
 410  */
 411 int MM_GetPageEntry(tVAddr Addr, tPAddr *Phys, Uint *Flags)
 412 {
 413         tPAddr  *ptr;
 414          int    ret;
 415
 416         if(!Phys || !Flags)     return 0;
 417
 418         ret = MM_GetPageEntryPtr(Addr, 0, 0, 0, &ptr);
 419         if( ret < 0 )   return 0;
 420
 421         *Phys = *ptr & ~0xFFF;
 422         *Flags = *ptr & 0xFFF;
 423         return ret;
 424 }
 425
 426 /**
 427  * \brief Get the physical address of a virtual location
 428  */
 429 tPAddr MM_GetPhysAddr(tVAddr Addr)
 430 {
 431         tPAddr  *ptr;
 432          int    ret;
 433
 434         ret = MM_GetPageEntryPtr(Addr, 0, 0, 0, &ptr);
 435         if( ret < 0 )   return 0;
 436
 437         return (*ptr & ~0xFFF) | (Addr & 0xFFF);
 438 }
 439
 440 /**
 441  * \brief Sets the flags on a page
 442  */
 443 void MM_SetFlags(tVAddr VAddr, Uint Flags, Uint Mask)
 444 {
 445         tPAddr  *ent;
 446          int    rv;
 447
 448         // Get pointer
 449         rv = MM_GetPageEntryPtr(VAddr, 0, 0, 0, &ent);
 450         if(rv < 0)      return ;
 451
 452         // Ensure the entry is valid
 453         if( !(*ent & 1) )       return ;
 454
 455         // Read-Only
 456         if( Mask & MM_PFLAG_RO )
 457         {
 458                 if( Flags & MM_PFLAG_RO ) {
 459                         *ent &= ~PF_WRITE;
 460                 }
 461                 else {
 462                         *ent |= PF_WRITE;
 463                 }
 464         }
 465
 466         // Kernel
 467         if( Mask & MM_PFLAG_KERNEL )
 468         {
 469                 if( Flags & MM_PFLAG_KERNEL ) {
 470                         *ent &= ~PF_USER;
 471                 }
 472                 else {
 473                         *ent |= PF_USER;
 474                 }
 475         }
 476
 477         // Copy-On-Write
 478         if( Mask & MM_PFLAG_COW )
 479         {
 480                 if( Flags & MM_PFLAG_COW ) {
 481                         *ent &= ~PF_WRITE;
 482                         *ent |= PF_COW;
 483                 }
 484                 else {
 485                         *ent &= ~PF_COW;
 486                         *ent |= PF_WRITE;
 487                 }
 488         }
 489
 490         // Execute
 491         if( Mask & MM_PFLAG_EXEC )
 492         {
 493                 if( Flags & MM_PFLAG_EXEC ) {
 494                         *ent &= ~PF_NX;
 495                 }
 496                 else {
 497                         *ent |= PF_NX;
 498                 }
 499         }
 500 }
 501
 502 /**
 503  * \brief Get the flags applied to a page
 504  */
 505 Uint MM_GetFlags(tVAddr VAddr)
 506 {
 507         tPAddr  *ent;
 508          int    rv, ret = 0;
 509
 510         rv = MM_GetPageEntryPtr(VAddr, 0, 0, 0, &ent);
 511         if(rv < 0)      return 0;
 512
 513         if( !(*ent & 1) )       return 0;
 514
 515         // Read-Only
 516         if( !(*ent & PF_WRITE) )        ret |= MM_PFLAG_RO;
 517         // Kernel
 518         if( !(*ent & PF_USER) ) ret |= MM_PFLAG_KERNEL;
 519         // Copy-On-Write
 520         if( *ent & PF_COW )     ret |= MM_PFLAG_COW;
 521         // Execute
 522         if( !(*ent & PF_NX) )   ret |= MM_PFLAG_EXEC;
 523
 524         return ret;
 525 }
 526
 527 // --- Hardware Mappings ---
 528 /**
 529  * \brief Map a range of hardware pages
 530  */
 531 tVAddr MM_MapHWPages(tPAddr PAddr, Uint Number)
 532 {
 533         tVAddr  ret;
 534          int    num;
 535
 536         //TODO: Add speedups (memory of first possible free)
 537         for( ret = MM_HWMAP_BASE; ret < MM_HWMAP_TOP; ret += 0x1000 )
 538         {
 539                 for( num = Number; num -- && ret < MM_HWMAP_TOP; ret += 0x1000 )
 540                 {
 541                         if( MM_GetPhysAddr(ret) != 0 )  break;
 542                 }
 543                 if( num >= 0 )  continue;
 544
 545                 while( Number -- )
 546                 {
 547                         ret -= 0x1000;
 548                         MM_Map(ret, PAddr);
 549                         PAddr += 0x1000;
 550                 }
 551
 552                 return ret;
 553         }
 554
 555         Log_KernelPanic("MM", "TODO: Implement MM_MapHWPages");
 556         return 0;
 557 }
 558
 559 /**
 560  * \brief Free a range of hardware pages
 561  */
 562 void MM_UnmapHWPages(tVAddr VAddr, Uint Number)
 563 {
 564 //      Log_KernelPanic("MM", "TODO: Implement MM_UnmapHWPages");
 565         while( Number -- )
 566         {
 567                 MM_Unmap(VAddr);
 568                 VAddr += 0x1000;
 569         }
 570 }
 571
 572
 573 /**
 574  * \fn tVAddr MM_AllocDMA(int Pages, int MaxBits, tPAddr *PhysAddr)
 575  * \brief Allocates DMA physical memory
 576  * \param Pages Number of pages required
 577  * \param MaxBits       Maximum number of bits the physical address can have
 578  * \param PhysAddr      Pointer to the location to place the physical address allocated
 579  * \return Virtual address allocate
 580  */
 581 tVAddr MM_AllocDMA(int Pages, int MaxBits, tPAddr *PhysAddr)
 582 {
 583         tPAddr  phys;
 584         tVAddr  ret;
 585
 586         // Sanity Check
 587         if(MaxBits < 12 || !PhysAddr)   return 0;
 588
 589         // Fast Allocate
 590         if(Pages == 1 && MaxBits >= PHYS_BITS)
 591         {
 592                 phys = MM_AllocPhys();
 593                 *PhysAddr = phys;
 594                 ret = MM_MapHWPages(phys, 1);
 595                 if(ret == 0) {
 596                         MM_DerefPhys(phys);
 597                         return 0;
 598                 }
 599                 return ret;
 600         }
 601
 602         // Slow Allocate
 603         phys = MM_AllocPhysRange(Pages, MaxBits);
 604         // - Was it allocated?
 605         if(phys == 0)   return 0;
 606
 607         // Allocated successfully, now map
 608         ret = MM_MapHWPages(phys, Pages);
 609         if( ret == 0 ) {
 610                 // If it didn't map, free then return 0
 611                 for(;Pages--;phys+=0x1000)
 612                         MM_DerefPhys(phys);
 613                 return 0;
 614         }
 615
 616         *PhysAddr = phys;
 617         return ret;
 618 }
 619
 620 // --- Tempory Mappings ---
 621 tVAddr MM_MapTemp(tPAddr PAddr)
 622 {
 623         Log_KernelPanic("MM", "TODO: Implement MM_MapTemp");
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 void MM_FreeTemp(tVAddr VAddr)
 628 {
 629         Log_KernelPanic("MM", "TODO: Implement MM_FreeTemp");
 630         return ;
 631 }
 632
 633
 634 // --- Address Space Clone --
 635 tPAddr MM_Clone(void)
 636 {
 637         tPAddr  ret;
 638
 639         // #1 Create a copy of the PML4
 640         ret = MM_AllocPhys();
 641         if(!ret)        return 0;
 642
 643         // #2 Alter the fractal pointer
 644         Mutex_Acquire(&glMM_TempFractalLock);
 645         TMPCR3() = ret | 3;
 646
 647         INVLPG(TMPMAPLVL4(0));
 648         memcpy(&TMPMAPLVL4(0), &PAGEMAPLVL4(0), 0x1000);
 649
 650         Log_KernelPanic("MM", "TODO: Implement MM_Clone");
 651
 652         // #3 Set Copy-On-Write to all user pages
 653         // #4 Return
 654         TMPCR3() = 0;
 655         INVLPG(TMPMAPLVL4(0));
 656         Mutex_Release(&glMM_TempFractalLock);
 657         return 0;
 658 }
 659
 660 void MM_ClearUser(void)
 661 {
 662         tVAddr  addr = 0;
 663         // #1 Traverse the structure < 2^47, Deref'ing all pages
 664         // #2 Free tables/dirs/pdps once they have been cleared
 665
 666         for( addr = 0; addr < 0x800000000000; )
 667         {
 668                 if( PAGEMAPLVL4(addr >> PML4_SHIFT) & 1 )
 669                 {
 670                         if( PAGEDIRPTR(addr >> PDP_SHIFT) & 1 )
 671                         {
 672                                 if( PAGEDIR(addr >> PDIR_SHIFT) & 1 )
 673                                 {
 674                                         // Page
 675                                         if( PAGETABLE(addr >> PTAB_SHIFT) & 1 ) {
 676                                                 MM_DerefPhys( PAGETABLE(addr >> PTAB_SHIFT) & PADDR_MASK );
 677                                                 PAGETABLE(addr >> PTAB_SHIFT) = 0;
 678                                         }
 679                                         addr += 1 << PTAB_SHIFT;
 680                                         // Dereference the PDIR Entry
 681                                         if( (addr + (1 << PTAB_SHIFT)) >> PDIR_SHIFT != (addr >> PDIR_SHIFT) ) {
 682                                                 MM_DerefPhys( PAGEMAPLVL4(addr >> PDIR_SHIFT) & PADDR_MASK );
 683                                                 PAGEDIR(addr >> PDIR_SHIFT) = 0;
 684                                         }
 685                                 }
 686                                 else {
 687                                         addr += 1 << PDIR_SHIFT;
 688                                         continue;
 689                                 }
 690                                 // Dereference the PDP Entry
 691                                 if( (addr + (1 << PDIR_SHIFT)) >> PDP_SHIFT != (addr >> PDP_SHIFT) ) {
 692                                         MM_DerefPhys( PAGEMAPLVL4(addr >> PDP_SHIFT) & PADDR_MASK );
 693                                         PAGEDIRPTR(addr >> PDP_SHIFT) = 0;
 694                                 }
 695                         }
 696                         else {
 697                                 addr += 1 << PDP_SHIFT;
 698                                 continue;
 699                         }
 700                         // Dereference the PML4 Entry
 701                         if( (addr + (1 << PDP_SHIFT)) >> PML4_SHIFT != (addr >> PML4_SHIFT) ) {
 702                                 MM_DerefPhys( PAGEMAPLVL4(addr >> PML4_SHIFT) & PADDR_MASK );
 703                                 PAGEMAPLVL4(addr >> PML4_SHIFT) = 0;
 704                         }
 705                 }
 706                 else {
 707                         addr += (tVAddr)1 << PML4_SHIFT;
 708                         continue;
 709                 }
 710         }
 711 }
 712
 713 tVAddr MM_NewWorkerStack(void)
 714 {
 715         tVAddr  ret;
 716          int    i;
 717
 718         Log_KernelPanic("MM", "TODO: Implement MM_NewWorkerStack");
 719
 720         // #1 Set temp fractal to PID0
 721         Mutex_Acquire(&glMM_TempFractalLock);
 722         TMPCR3() = ((tPAddr)gInitialPML4 - KERNEL_BASE) | 3;
 723
 724         // #2 Scan for a free stack addresss < 2^47
 725         for(ret = 0x100000; ret < (1ULL << 47); ret += KERNEL_STACK_SIZE)
 726         {
 727                 if( MM_GetPhysAddr(ret) == 0 )  break;
 728         }
 729         if( ret >= (1ULL << 47) ) {
 730                 Mutex_Release(&glMM_TempFractalLock);
 731                 return 0;
 732         }
 733
 734         // #3 Map all save the last page in the range
 735         //    - This acts as as guard page, and doesn't cost us anything.
 736         for( i = 0; i < KERNEL_STACK_SIZE/0x1000 - 1; i ++ )
 737         {
 738 //              MM_MapTemp
 739         }
 740
 741         Mutex_Release(&glMM_TempFractalLock);
 742
 743         return 0;
 744 }
 745
 746 /**
 747  * \brief Allocate a new kernel stack
 748  */
 749 tVAddr MM_NewKStack(void)
 750 {
 751         tVAddr  base = MM_KSTACK_BASE;
 752         Uint    i;
 753         for( ; base < MM_KSTACK_TOP; base += KERNEL_STACK_SIZE )
 754         {
 755                 if(MM_GetPhysAddr(base) != 0)
 756                         continue;
 757
 758                 //Log("MM_NewKStack: Found one at %p", base + KERNEL_STACK_SIZE);
 759                 for( i = 0; i < KERNEL_STACK_SIZE; i += 0x1000)
 760                 {
 761                         if( !MM_Allocate(base+i) )
 762                         {
 763                                 Log_Warning("MM", "MM_NewKStack - Allocation failed");
 764                                 for( i -= 0x1000; i; i -= 0x1000)
 765                                         MM_Deallocate(base+i);
 766                                 return 0;
 767                         }
 768                 }
 769
 770                 return base + KERNEL_STACK_SIZE;
 771         }
 772         Log_Warning("MM", "MM_NewKStack - No address space left\n");
 773         return 0;
 774 }