增加共享内存对象的支持
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mkrtos_knl/knl/share_mem.c
Normal file
@@ -0,0 +1,291 @@
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/**
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* @file share_mem.c
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* @author zhangzheng (1358745329@qq.com)
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* @brief
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* @version 0.1
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* @date 2023-12-31
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*
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||||
* @copyright Copyright (c) 2023
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*
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*/
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#include <types.h>
|
||||
#include <kobject.h>
|
||||
#include <task.h>
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||||
#include <thread.h>
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#include <factory.h>
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#include "mm_wrap.h"
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#include "mpu.h"
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#include "init.h"
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#include "dlist.h"
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/**
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* @brief 存储task的节点
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*
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*/
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typedef struct share_mem_task_node
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{
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dlist_item_t node;
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task_t *task;
|
||||
} share_mem_task_node_t;
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/**
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||||
* @brief 共享内存对象
|
||||
*
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||||
*/
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typedef struct share_mem
|
||||
{
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kobject_t kobj; //!< 内核对象
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void *mem; //!< 内存指针
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||||
size_t size; //!< 内存大小,为n^2。
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||||
dlist_head_t task_head; //!< 哪些任务使用了该共享内存
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||||
ram_limit_t *lim; //!< 内存限额
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||||
} share_mem_t;
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enum share_mem_op
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{
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||||
SHARE_MEM_MAP,
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||||
SHARE_MEM_UNMAP,
|
||||
};
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||||
/**
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||||
* @brief 共享内存解除映射
|
||||
*
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||||
* @param sm
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||||
* @return int
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*/
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static void share_mem_unmap_task(share_mem_t *sm)
|
||||
{
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||||
share_mem_task_node_t *pos;
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||||
umword_t status = spinlock_lock(&sm->kobj.lock);
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||||
if (status < 0)
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||||
{
|
||||
return;
|
||||
}
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||||
task_t *tk = thread_get_current_task();
|
||||
dlist_foreach(&sm->task_head, pos, share_mem_task_node_t, node)
|
||||
{
|
||||
if (pos->task == tk)
|
||||
{
|
||||
dlist_del(&sm->task_head, &pos->node);
|
||||
mm_limit_free(tk->lim, pos);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
spinlock_set(&sm->kobj.lock, status);
|
||||
}
|
||||
/**
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||||
* @brief 共享内存映射
|
||||
*
|
||||
* @param task
|
||||
*/
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||||
static int share_mem_map_task(share_mem_t *sm)
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||||
{
|
||||
int ret = -1;
|
||||
int flag = 0;
|
||||
share_mem_task_node_t *pos;
|
||||
umword_t status = spinlock_lock(&sm->kobj.lock);
|
||||
|
||||
if (status < 0)
|
||||
{
|
||||
return status;
|
||||
}
|
||||
task_t *tk = thread_get_current_task();
|
||||
|
||||
dlist_foreach(&sm->task_head, pos, share_mem_task_node_t, node)
|
||||
{
|
||||
if (pos->task == tk)
|
||||
{
|
||||
flag = 1;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
|
||||
if (!flag)
|
||||
{
|
||||
// 没有找到则插入一个新的
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||||
share_mem_task_node_t *task_node = mm_limit_alloc(tk->lim, sizeof(share_mem_task_node_t));
|
||||
|
||||
if (!task_node)
|
||||
{
|
||||
// 内存分配失败
|
||||
ref_counter_dec_and_release(&tk->ref_cn, &tk->kobj);
|
||||
spinlock_set(&sm->kobj.lock, status);
|
||||
ret = -ENOMEM;
|
||||
goto end;
|
||||
}
|
||||
dlist_item_init(&task_node->node);
|
||||
task_node->task = tk;
|
||||
dlist_add_head(&sm->task_head, &task_node->node);
|
||||
ref_counter_inc(&tk->ref_cn);
|
||||
ret = 0;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
ret = 1;
|
||||
}
|
||||
end:
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||||
spinlock_set(&sm->kobj.lock, status);
|
||||
return ret;
|
||||
}
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||||
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||||
static void share_mem_syscall(kobject_t *kobj, syscall_prot_t sys_p, msg_tag_t in_tag, entry_frame_t *f)
|
||||
{
|
||||
msg_tag_t tag = msg_tag_init4(0, 0, 0, -EINVAL);
|
||||
task_t *task = thread_get_current_task();
|
||||
share_mem_t *sm = container_of(kobj, share_mem_t, kobj);
|
||||
|
||||
if (sys_p.prot != SHARE_MEM_PROT)
|
||||
{
|
||||
f->r[0] = msg_tag_init4(0, 0, 0, -EPROTO).raw;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
switch (sys_p.op)
|
||||
{
|
||||
case SHARE_MEM_MAP:
|
||||
{
|
||||
uint8_t attr;
|
||||
|
||||
attr = f->r[0] & 0xff;
|
||||
int map_ret = share_mem_map_task(sm);
|
||||
|
||||
if (map_ret >= 0)
|
||||
{
|
||||
if (map_ret == 0)
|
||||
{
|
||||
// 共享内存映射
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||||
bool_t ret = mm_space_add(&task->mm_space, (umword_t)(sm->mem), sm->size, attr);
|
||||
|
||||
if (ret)
|
||||
{
|
||||
mpu_switch_to_task(task);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
share_mem_unmap_task(sm);
|
||||
map_ret == -EAGAIN;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
f->r[1] = (umword_t)sm->mem;
|
||||
f->r[2] = sm->size;
|
||||
tag = msg_tag_init4(0, 0, 0, map_ret);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case SHARE_MEM_UNMAP:
|
||||
{
|
||||
// 从记录中删除
|
||||
share_mem_unmap_task(sm);
|
||||
// 共享内存解除映射
|
||||
mm_space_del(&task->mm_space, (umword_t)sm->mem);
|
||||
mpu_switch_to_task(task);
|
||||
ref_counter_dec_and_release(&task->ref_cn, &task->kobj);
|
||||
tag = msg_tag_init4(0, 0, 0, 0);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
f->r[0] = tag.raw;
|
||||
}
|
||||
static void share_mem_unmap(obj_space_t *obj_space, kobject_t *kobj)
|
||||
{
|
||||
task_t *task = container_of(obj_space, task_t, obj_space);
|
||||
share_mem_t *sm = container_of(kobj, share_mem_t, kobj);
|
||||
|
||||
// 从记录中删除
|
||||
share_mem_unmap_task(sm);
|
||||
// 共享内存解除映射
|
||||
mm_space_del(&task->mm_space, (umword_t)sm->mem);
|
||||
mpu_switch_to_task(task);
|
||||
ref_counter_dec_and_release(&task->ref_cn, &task->kobj);
|
||||
}
|
||||
static void share_mem_release_stage1(kobject_t *kobj)
|
||||
{
|
||||
share_mem_t *sm = container_of(kobj, share_mem_t, kobj);
|
||||
kobject_invalidate(kobj);
|
||||
}
|
||||
static void share_mem_release_stage2(kobject_t *kobj)
|
||||
{
|
||||
share_mem_t *sm = container_of(kobj, share_mem_t, kobj);
|
||||
|
||||
assert(dlist_is_empty(&sm->task_head));
|
||||
|
||||
mm_limit_free_align(sm->lim, sm->mem, sm->size);
|
||||
mm_limit_free(sm->lim, sm);
|
||||
printk("share mem 0x%x free.\n", sm);
|
||||
}
|
||||
/**
|
||||
* @brief share_mem init.
|
||||
*
|
||||
* @param fac 初始化的share_mem对象
|
||||
* @param max 最大限额值
|
||||
*/
|
||||
static void share_mem_init(share_mem_t *sm, umword_t max)
|
||||
{
|
||||
kobject_init(&sm->kobj, SHARE_MEM_TYPE);
|
||||
sm->kobj.invoke_func = share_mem_syscall;
|
||||
sm->kobj.unmap_func = share_mem_unmap;
|
||||
sm->kobj.stage_1_func = share_mem_release_stage1;
|
||||
sm->kobj.stage_2_func = share_mem_release_stage2;
|
||||
}
|
||||
/**
|
||||
* @brief 创建共享内存对象
|
||||
*
|
||||
* @param lim
|
||||
* @param max
|
||||
* @return share_mem_t*
|
||||
*/
|
||||
static share_mem_t *share_mem_create(ram_limit_t *lim, size_t max)
|
||||
{
|
||||
|
||||
if (max < PAGE_SIZE || !is_power_of_2(max))
|
||||
{
|
||||
//!< 大小必须是2的整数倍
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
share_mem_t *mem = mm_limit_alloc(lim, sizeof(share_mem_t));
|
||||
|
||||
if (!mem)
|
||||
{
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
mem->mem = mm_limit_alloc_align(lim, max, max);
|
||||
if (!mem->mem)
|
||||
{
|
||||
mm_limit_free(lim, mem);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
mem->size = max;
|
||||
mem->lim = lim;
|
||||
share_mem_init(mem, max);
|
||||
return mem;
|
||||
}
|
||||
/**
|
||||
* @brief 共享内存对象创建的回调函数
|
||||
*
|
||||
* @param lim
|
||||
* @param arg0
|
||||
* @param arg1
|
||||
* @param arg2
|
||||
* @param arg3
|
||||
* @return kobject_t*
|
||||
*/
|
||||
static kobject_t *share_mem_func(ram_limit_t *lim, umword_t arg0, umword_t arg1,
|
||||
umword_t arg2, umword_t arg3)
|
||||
{
|
||||
share_mem_t *irq = share_mem_create(lim, arg0);
|
||||
|
||||
if (!irq)
|
||||
{
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
return &irq->kobj;
|
||||
}
|
||||
/**
|
||||
* @brief 工厂注册函数
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
static void share_mem_register(void)
|
||||
{
|
||||
factory_register(share_mem_func, SHARE_MEM_PROT);
|
||||
}
|
||||
INIT_KOBJ(share_mem_register);
|
||||
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