mpu缺页模拟支持
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@@ -11,24 +11,27 @@
|
||||
#include <task.h>
|
||||
#include <thread.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
|
||||
#include <spinlock.h>
|
||||
static region_info_t *vma_alloc_pt_region(task_vma_t *vma)
|
||||
{
|
||||
assert(vma != NULL);
|
||||
/*TODO:加锁*/
|
||||
mword_t status = spinlock_lock(&vma->lock);
|
||||
for (int i = 0; i < CONFIG_REGION_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
if (vma->pt_regions[i].region_inx < 0)
|
||||
{
|
||||
vma->pt_regions[i].region_inx = (int16_t)i;
|
||||
spinlock_set(&vma->lock, status);
|
||||
return &vma->pt_regions[i];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
spinlock_set(&vma->lock, status);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
static region_info_t *vma_find_pt_region(task_vma_t *vma, addr_t addr, size_t size)
|
||||
{
|
||||
assert(vma);
|
||||
mword_t status = spinlock_lock(&vma->lock);
|
||||
for (int i = 0; i < CONFIG_REGION_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
if (vma->pt_regions[i].region_inx < 0)
|
||||
@@ -37,15 +40,19 @@ static region_info_t *vma_find_pt_region(task_vma_t *vma, addr_t addr, size_t si
|
||||
}
|
||||
if (vma->pt_regions[i].start_addr == addr && vma->pt_regions[i].size == size)
|
||||
{
|
||||
spinlock_set(&vma->lock, status);
|
||||
return vma->pt_regions + i;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
spinlock_set(&vma->lock, status);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
static void vma_free_pt_region(task_vma_t *vma, region_info_t *ri)
|
||||
{
|
||||
mword_t status = spinlock_lock(&vma->lock);
|
||||
memset(ri, 0, sizeof(*ri));
|
||||
ri->region_inx = -1;
|
||||
spinlock_set(&vma->lock, status);
|
||||
}
|
||||
/**
|
||||
* @brief 初始化vma
|
||||
@@ -57,14 +64,28 @@ int task_vma_init(task_vma_t *vma)
|
||||
{
|
||||
#if IS_ENABLED(CONFIG_MK_MPU_CFG)
|
||||
assert(vma != NULL);
|
||||
|
||||
spinlock_init(&vma->lock);
|
||||
for (int i = 0; i < CONFIG_REGION_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
vma->pt_regions[i].region_inx = -1;
|
||||
}
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT)
|
||||
for (int i = 0; i < MPU_PAGE_FAULT_REGIONS_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
vma->mem_pages_pt_regions[i] = vma_alloc_pt_region(vma);
|
||||
if (vma->mem_pages_pt_regions[i] == NULL)
|
||||
{
|
||||
printk("pt regions alloc is failed.\n");
|
||||
assert(vma->mem_pages_pt_regions[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// vma->mem_pages_bitamp = 0;
|
||||
memset(vma->mem_pages, 0, sizeof(vma->mem_pages));
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 为task增加内存,需要用到mpu的region
|
||||
*
|
||||
@@ -81,6 +102,8 @@ int task_vma_alloc(task_vma_t *task_vma, vma_addr_t vaddr, size_t size,
|
||||
addr_t vma_addr;
|
||||
task_t *pt_task;
|
||||
int ret = 0;
|
||||
size_t mem_align_size;
|
||||
bool_t is_alloc_mem = FALSE;
|
||||
|
||||
pt_task = container_of(
|
||||
container_of(task_vma, mm_space_t, mem_vma),
|
||||
@@ -90,100 +113,127 @@ int task_vma_alloc(task_vma_t *task_vma, vma_addr_t vaddr, size_t size,
|
||||
assert(task_vma != NULL);
|
||||
#if IS_ENABLED(CONFIG_MK_MPU_CFG)
|
||||
#if CONFIG_MPU_VERSION == 1
|
||||
if (!is_power_of_2(size))
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT) //!< 缺页模拟
|
||||
if (vma_addr_get_flags(vaddr) & VMA_ADDR_PAGE_FAULT_SIM)
|
||||
{
|
||||
// 不是2的幂
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
mem_align_size = PAGE_SIZE;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
#endif
|
||||
{
|
||||
mem_align_size = size;
|
||||
}
|
||||
#elif CONFIG_MPU_VERSION == 2
|
||||
if (size & (MPU_ALIGN_SIZE - 1))
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT) //!< 缺页模拟
|
||||
if (vma_addr_get_flags(vaddr) & VMA_ADDR_PAGE_FAULT_SIM)
|
||||
{
|
||||
mem_align_size = PAGE_SIZE;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
#endif
|
||||
{
|
||||
mem_align_size = MPU_ALIGN_SIZE;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
#else
|
||||
mem_align_size = sizeof(void *) * 2;
|
||||
#endif
|
||||
if (size & (mem_align_size - 1))
|
||||
{
|
||||
// 不是MPU_ALIGN_SIZE字节对齐的
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
vma_addr = vma_addr_get_addr(vaddr);
|
||||
if (vma_addr != 0)
|
||||
{
|
||||
// 必须让内核自己分配地址
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
ret = -EINVAL;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
#if IS_ENABLED(CONFIG_MK_MPU_CFG)
|
||||
#if CONFIG_MPU_VERSION == 1
|
||||
|
||||
if (paddr == 0)
|
||||
{
|
||||
// 未设置物理内存,则自动申请一个
|
||||
vma_addr = (addr_t)mm_limit_alloc_align(pt_task->lim, size, size);
|
||||
vma_addr = (addr_t)mm_limit_alloc_align(pt_task->lim, size, mem_align_size);
|
||||
assert(((vma_addr & (mem_align_size - 1))) == 0);
|
||||
is_alloc_mem = TRUE;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
// 设置了物理内存,就用设置的物理内存
|
||||
vma_addr = paddr;
|
||||
if ((vma_addr & (mem_align_size - 1)) != 0)
|
||||
{
|
||||
// 不是对齐的
|
||||
ret = -EINVAL;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (vma_addr == 0)
|
||||
{
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
}
|
||||
if ((vma_addr & (size - 1)) != 0)
|
||||
{
|
||||
// 不是对齐的
|
||||
ret = -EINVAL;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
#elif CONFIG_MPU_VERSION == 2
|
||||
vma_addr = (addr_t)mm_limit_alloc_align(pt_task->lim, size, MPU_ALIGN_SIZE);
|
||||
if (vma_addr == 0)
|
||||
{
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
}
|
||||
if (vma_addr & (MPU_ALIGN_SIZE - 1))
|
||||
{
|
||||
// 不是对齐的
|
||||
ret = -EINVAL;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
#else
|
||||
vma_addr = (addr_t)mm_limit_alloc_align(pt_task->lim, size, sizeof(void *) * 2);
|
||||
if (vma_addr == 0)
|
||||
{
|
||||
return -ENOMEM;
|
||||
}
|
||||
if (vma_addr & (sizeof(void *) * 2 - 1))
|
||||
{
|
||||
// 不是对齐的
|
||||
ret = -EINVAL;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
// 找到一个合适的区域
|
||||
region_info_t *ri = NULL;
|
||||
|
||||
ri = vma_find_pt_region(task_vma, vma_addr, size);
|
||||
if (ri)
|
||||
{
|
||||
// 已经存在
|
||||
ret = -EEXIST;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ri = vma_alloc_pt_region(task_vma);
|
||||
if (!ri)
|
||||
{
|
||||
// 没有找到合适的区域
|
||||
ret = -ENOMEM;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
mpu_calc_regs(ri, vma_addr, size,
|
||||
vpage_attrs_to_page_attrs(vma_addr_get_prot(vaddr)),
|
||||
0 /*TODO:支持每一个region bit位*/);
|
||||
ri->start_addr = vma_addr;
|
||||
ri->size = size;
|
||||
if (pt_task == thread_get_current_task())
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT) //!< 缺页模拟
|
||||
if (vma_addr_get_flags(vaddr) & VMA_ADDR_PAGE_FAULT_SIM)
|
||||
{
|
||||
// 只有是当前线程的时候发生切换
|
||||
mpu_switch_to_task(pt_task);
|
||||
size_t alloc_cn = 0;
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < MPU_PAGE_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
if (task_vma->mem_pages[i] == NULL) //!< 放到内存页中保存
|
||||
{
|
||||
task_vma->mem_pages[i] = (void *)(vma_addr + alloc_cn * PAGE_SIZE);
|
||||
task_vma->mem_pages_attrs[i] = vma_addr_get_prot(vaddr);
|
||||
if (alloc_cn == 0)
|
||||
{
|
||||
task_vma->mem_pages_alloc_size[i] = size;
|
||||
}
|
||||
alloc_cn++;
|
||||
if (alloc_cn * PAGE_SIZE >= size)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (i == MPU_PAGE_NUM)
|
||||
{
|
||||
ret = -ENOMEM;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
#endif
|
||||
{
|
||||
// 找到一个合适的区域
|
||||
region_info_t *ri = NULL;
|
||||
|
||||
ri = vma_find_pt_region(task_vma, vma_addr, size);
|
||||
if (ri)
|
||||
{
|
||||
// 已经存在
|
||||
ret = -EEXIST;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ri = vma_alloc_pt_region(task_vma);
|
||||
if (!ri)
|
||||
{
|
||||
// 没有找到合适的区域
|
||||
ret = -ENOMEM;
|
||||
goto err_end;
|
||||
}
|
||||
mpu_calc_regs(ri, vma_addr, size,
|
||||
vpage_attrs_to_page_attrs(vma_addr_get_prot(vaddr)),
|
||||
0 /*TODO:支持每一个region bit位*/);
|
||||
ri->start_addr = vma_addr;
|
||||
ri->size = size;
|
||||
if (pt_task == thread_get_current_task())
|
||||
{
|
||||
// 只有是当前线程的时候发生切换
|
||||
mpu_switch_to_task(pt_task);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (ret_vaddr)
|
||||
{
|
||||
@@ -191,15 +241,10 @@ int task_vma_alloc(task_vma_t *task_vma, vma_addr_t vaddr, size_t size,
|
||||
}
|
||||
goto end;
|
||||
err_end:
|
||||
#if IS_ENABLED(CONFIG_MK_MPU_CFG)
|
||||
#if CONFIG_MPU_VERSION == 1
|
||||
mm_limit_free_align(pt_task->lim, (void *)vma_addr, size);
|
||||
#elif CONFIG_MPU_VERSION == 2
|
||||
mm_limit_free_align(pt_task->lim, (void *)vma_addr, MPU_ALIGN_SIZE);
|
||||
#endif
|
||||
#else
|
||||
mm_limit_free_align(pt_task->lim, (void *)vma_addr, sizeof(void *) * 2);
|
||||
#endif
|
||||
if (is_alloc_mem)
|
||||
{
|
||||
mm_limit_free_align(pt_task->lim, (void *)vma_addr, mem_align_size);
|
||||
}
|
||||
end:
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
@@ -225,16 +270,62 @@ static int task_vma_free_inner(task_vma_t *task_vma, vaddr_t vaddr, size_t size,
|
||||
region_info_t *ri = NULL;
|
||||
addr_t vma_addr;
|
||||
task_t *pt_task;
|
||||
|
||||
assert(task_vma);
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT) //!< 缺页模拟
|
||||
if (vaddr & (PAGE_SIZE - 1))
|
||||
{
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
if ((size & (PAGE_SIZE - 1)))
|
||||
{
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
pt_task = container_of(
|
||||
container_of(task_vma, mm_space_t, mem_vma),
|
||||
task_t,
|
||||
mm_space);
|
||||
assert(task_vma);
|
||||
vma_addr = vaddr; // vma_addr_get_addr(vaddr);
|
||||
vma_addr = vaddr;
|
||||
ri = vma_find_pt_region(task_vma, vma_addr, size);
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT) //!< 缺页模拟
|
||||
for (int i = 0; i < MPU_PAGE_FAULT_REGIONS_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
if (ri == task_vma->mem_pages_pt_regions[i])
|
||||
{
|
||||
ri = NULL;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
if (!ri)
|
||||
{
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT) //!< 缺页模拟
|
||||
size_t mem_cn = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < MPU_PAGE_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
if (task_vma->mem_pages[i] == (void *)(vaddr + mem_cn * PAGE_SIZE))
|
||||
{
|
||||
if (task_vma->mem_pages_alloc_size[i] != 0)
|
||||
{
|
||||
// 是头部,则释放内存
|
||||
mm_limit_free_align(pt_task->lim, (void *)vma_addr, PAGE_SIZE);
|
||||
task_vma->mem_pages_alloc_size[i] = 0;
|
||||
}
|
||||
task_vma->mem_pages[i] = NULL;
|
||||
ri = vma_find_pt_region(task_vma, (addr_t)(vaddr + mem_cn * PAGE_SIZE), PAGE_SIZE);
|
||||
if (ri)
|
||||
{
|
||||
ri->rbar = 0;
|
||||
ri->rasr = 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
mem_cn++;
|
||||
if (mem_cn * PAGE_SIZE >= size)
|
||||
{
|
||||
goto end;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
return -ENOENT;
|
||||
}
|
||||
vma_free_pt_region(task_vma, ri);
|
||||
@@ -250,6 +341,7 @@ static int task_vma_free_inner(task_vma_t *task_vma, vaddr_t vaddr, size_t size,
|
||||
mm_limit_free_align(pt_task->lim, (void *)vma_addr, sizeof(void *) * 2);
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
end:
|
||||
if (pt_task == thread_get_current_task())
|
||||
{
|
||||
mpu_switch_to_task(pt_task);
|
||||
@@ -295,7 +387,43 @@ int task_vma_free_pmem(task_vma_t *task_vma, vaddr_t addr, size_t size, bool_t i
|
||||
*/
|
||||
int task_vma_page_fault(task_vma_t *task_vma, vaddr_t addr, void *paddr)
|
||||
{
|
||||
assert(task_vma);
|
||||
assert((addr & (PAGE_SIZE - 1)) == 0);
|
||||
task_t *pt_task;
|
||||
assert(task_vma);
|
||||
|
||||
pt_task = container_of(
|
||||
container_of(task_vma, mm_space_t, mem_vma),
|
||||
task_t,
|
||||
mm_space);
|
||||
#if IS_ENABLED(MPU_PAGE_FAULT_SUPPORT) //!< 缺页模拟
|
||||
for (int i = 0; i < MPU_PAGE_NUM; i++)
|
||||
{
|
||||
if (task_vma->mem_pages[i] == NULL)
|
||||
{
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
if ((umword_t)(task_vma->mem_pages[i]) == addr)
|
||||
{
|
||||
int sel_region = task_vma->pt_regions_sel % MPU_PAGE_FAULT_REGIONS_NUM;
|
||||
|
||||
mpu_calc_regs(task_vma->mem_pages_pt_regions[sel_region], (umword_t)(task_vma->mem_pages[i]), PAGE_SIZE,
|
||||
vpage_attrs_to_page_attrs(task_vma->mem_pages_attrs[i]),
|
||||
0 /*TODO:支持每一个region bit位*/);
|
||||
task_vma->mem_pages_pt_regions[sel_region]->start_addr = addr;
|
||||
task_vma->mem_pages_pt_regions[sel_region]->size = PAGE_SIZE;
|
||||
task_vma->pt_regions_sel++;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (pt_task == thread_get_current_task())
|
||||
{
|
||||
mpu_switch_to_task(pt_task);
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
#else
|
||||
return -ENOSYS;
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
|
||||
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