From 66ba8079c7e376c189ccb3367b8d13825141b8ec Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Frans Kaashoek <kaashoek@42.sub-75-251-87.myvzw.com>
Date: Tue, 9 Aug 2011 21:37:35 -0400
Subject: [PATCH] Use static page table for boot, mapping first 4Mbyte; no more
segment trick Allocate proper kernel page table immediately in main using
boot allocator Remove pginit Simplify address space layout a tiny bit More to
come (e.g., superpages to simplify static table)
---
Makefile | 5 +-
defs.h | 5 +-
exec.c | 2 +-
kalloc.c | 4 +-
main.c | 1062 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++-
memlayout.h | 3 +-
multiboot.S | 27 +-
proc.c | 2 +-
vm.c | 94 +----
9 files changed, 1101 insertions(+), 103 deletions(-)
diff --git a/Makefile b/Makefile
index 7fbd99e..e71e6b6 100644
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -72,7 +72,8 @@ AS = $(TOOLPREFIX)gas
LD = $(TOOLPREFIX)ld
OBJCOPY = $(TOOLPREFIX)objcopy
OBJDUMP = $(TOOLPREFIX)objdump
-CFLAGS = -fno-pic -static -fno-builtin -fno-strict-aliasing -O2 -Wall -MD -ggdb -m32 -Werror -fno-omit-frame-pointer
+#CFLAGS = -fno-pic -static -fno-builtin -fno-strict-aliasing -O2 -Wall -MD -ggdb -m32 -Werror -fno-omit-frame-pointer
+CFLAGS = -fno-pic -static -fno-builtin -fno-strict-aliasing -Wall -MD -ggdb -m32 -Werror -fno-omit-frame-pointer
CFLAGS += $(shell $(CC) -fno-stack-protector -E -x c /dev/null >/dev/null 2>&1 && echo -fno-stack-protector)
ASFLAGS = -m32 -gdwarf-2 -Wa,-divide
# FreeBSD ld wants ``elf_i386_fbsd''
@@ -198,7 +199,7 @@ QEMUGDB = $(shell if $(QEMU) -help | grep -q '^-gdb'; \
then echo "-gdb tcp::$(GDBPORT)"; \
else echo "-s -p $(GDBPORT)"; fi)
ifndef CPUS
-CPUS := 2
+CPUS := 1
endif
QEMUOPTS = -hdb fs.img xv6.img -smp $(CPUS) -m 512
diff --git a/defs.h b/defs.h
index 54ea14d..b1cdefb 100644
--- a/defs.h
+++ b/defs.h
@@ -62,7 +62,7 @@ extern uchar ioapicid;
void ioapicinit(void);
// kalloc.c
-char* pgalloc(void);
+char* boot_alloc(void);
char* kalloc(void);
void kfree(char*);
void kinit(void);
@@ -161,11 +161,10 @@ void uartintr(void);
void uartputc(int);
// vm.c
-void pginit(char* (*alloc)());
void seginit(void);
void kvmalloc(void);
void vmenable(void);
-pde_t* setupkvm(void);
+pde_t* setupkvm(char* (*alloc)());
char* uva2ka(pde_t*, char*);
int allocuvm(pde_t*, uint, uint);
int deallocuvm(pde_t*, uint, uint);
diff --git a/exec.c b/exec.c
index 9186cfb..2ec1c51 100644
--- a/exec.c
+++ b/exec.c
@@ -29,7 +29,7 @@ exec(char *path, char **argv)
if(elf.magic != ELF_MAGIC)
goto bad;
- if((pgdir = setupkvm()) == 0)
+ if((pgdir = setupkvm(kalloc)) == 0)
goto bad;
// Load program into memory.
diff --git a/kalloc.c b/kalloc.c
index cc6d380..cf89dd4 100644
--- a/kalloc.c
+++ b/kalloc.c
@@ -23,11 +23,13 @@ char *newend;
// simple page allocator to get off the ground during boot
char *
-pgalloc(void)
+boot_alloc(void)
{
if (newend == 0)
newend = end;
+ if ((uint) newend >= KERNBASE + 0x400000)
+ panic("only first 4Mbyte are mapped during boot");
void *p = (void*)PGROUNDUP((uint)newend);
memset(p, 0, PGSIZE);
newend = newend + PGSIZE;
diff --git a/main.c b/main.c
index d596cec..6097d55 100644
--- a/main.c
+++ b/main.c
@@ -12,19 +12,20 @@ void jmpkstack(void) __attribute__((noreturn));
void mainc(void);
static volatile int newpgdir;
-
// Bootstrap processor starts running C code here.
// Allocate a real stack and switch to it, first
// doing some setup required for memory allocator to work.
int
main(void)
{
- pginit(pgalloc);
+ kvmalloc(); // kernel page table
mpinit(); // collect info about this machine
lapicinit(mpbcpu());
seginit(); // set up segments
kinit(); // initialize memory allocator
- jmpkstack(); // call mainc() on a properly-allocated stack
+ jmpkstack(); // call mainc() on a properly-allocated stack XXX ax
+ mainc();
+ return 0;
}
void
@@ -60,7 +61,6 @@ mainc(void)
timerinit(); // uniprocessor timer
userinit(); // first user process
bootothers(); // start other processors
- kvmalloc(); // new kernel page table wo. bottom mapped
newpgdir = 1;
// Finish setting up this processor in mpmain.
mpmain();
@@ -126,6 +126,1060 @@ bootothers(void)
}
}
+// Boot page table used in multiboot.S.
+// Page directories (and page tables), must start on a page boundary,
+// hence the "__aligned__" attribute. Also, because of restrictions
+// related to linking and static initializers, we use "x + PTE_P"
+// here, rather than the more standard "x | PTE_P". Everywhere else
+// you should use "|" to combine flags.
+pte_t entry_pgtable[NPTENTRIES];
+pte_t dev_pgtable[NPTENTRIES];
+
+__attribute__((__aligned__(PGSIZE)))
+pde_t bootpgdir[NPDENTRIES] = {
+ // Map VA's [0, 4MB) to PA's [0, 4MB)
+ [0]
+ = ((uint)entry_pgtable - KERNBASE) + PTE_P,
+ // Map VA's [KERNBASE, KERNBASE+4MB) to PA's [0, 4MB)
+ [KERNBASE>>PDXSHIFT]
+ = ((uint)entry_pgtable - KERNBASE) + PTE_P + PTE_W,
+ // Map VA's [DEVSPACE, DEVSPACE+4MB) to PA's [DEVSPACE, 4MB)
+ [0xFEE00000>>PDXSHIFT]
+ = ((uint)dev_pgtable - KERNBASE) + PTE_P + PTE_W,
+};
+
+// XXX switch to super pages
+
+// Entry 0 of the page table maps to physical page 0, entry 1 to
+// physical page 1, etc.
+__attribute__((__aligned__(PGSIZE)))
+pte_t entry_pgtable[NPTENTRIES] = {
+ 0x000000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x001000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x002000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x003000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x004000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x005000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x006000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x007000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x008000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x009000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x00a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x00b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x00c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x00d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x00e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x00f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x010000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x011000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x012000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x013000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x014000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x015000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x016000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x017000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x018000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x019000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x01a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x01b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x01c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x01d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x01e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x01f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x020000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x021000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x022000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x023000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x024000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x025000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x026000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x027000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x028000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x029000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x02a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x02b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x02c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x02d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x02e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x02f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x030000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x031000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x032000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x033000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x034000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x035000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x036000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x037000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x038000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x039000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x03a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x03b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x03c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x03d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x03e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x03f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x040000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x041000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x042000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x043000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x044000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x045000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x046000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x047000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x048000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x049000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x04a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x04b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x04c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x04d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x04e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x04f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x050000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x051000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x052000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x053000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x054000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x055000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x056000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x057000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x058000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x059000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x05a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x05b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x05c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x05d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x05e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x05f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x060000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x061000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x062000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x063000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x064000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x065000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x066000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x067000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x068000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x069000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x06a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x06b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x06c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x06d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x06e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x06f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x070000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x071000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x072000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x073000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x074000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x075000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x076000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x077000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x078000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x079000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x07a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x07b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x07c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x07d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x07e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x07f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x080000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x081000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x082000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x083000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x084000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x085000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x086000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x087000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x088000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x089000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x08a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x08b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x08c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x08d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x08e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x08f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x090000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x091000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x092000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x093000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x094000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x095000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x096000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x097000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x098000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x099000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x09a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x09b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x09c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x09d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x09e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x09f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a0000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a1000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a2000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a3000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a4000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a5000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a6000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a7000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a8000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0a9000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0aa000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ab000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ac000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ad000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ae000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0af000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b0000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b1000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b2000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b3000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b4000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b5000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b6000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b7000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b8000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0b9000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ba000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0bb000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0bc000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0bd000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0be000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0bf000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c0000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c1000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c2000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c3000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c4000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c5000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c6000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c7000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c8000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0c9000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ca000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0cb000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0cc000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0cd000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ce000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0cf000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d0000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d1000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d2000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d3000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d4000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d5000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d6000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d7000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d8000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0d9000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0da000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0db000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0dc000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0dd000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0de000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0df000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e0000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e1000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e2000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e3000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e4000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e5000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e6000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e7000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e8000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0e9000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ea000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0eb000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ec000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ed000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ee000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ef000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f0000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f1000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f2000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f3000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f4000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f5000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f6000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f7000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f8000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0f9000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0fa000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0fb000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0fc000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0fd000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0fe000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x0ff000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x100000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x101000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x102000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x103000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x104000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x105000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x106000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x107000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x108000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x109000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x10a000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x10b000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x10c000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x10d000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x10e000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x10f000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x110000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x111000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x112000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x113000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x114000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x115000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x116000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x117000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x118000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x119000 | PTE_P | PTE_W,
+ 0x11a000 | PTE_P | PTE_W,
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+
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// Blank page.
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--- a/memlayout.h
+++ b/memlayout.h
@@ -5,8 +5,7 @@
#define KSTKSIZE (8*PGSIZE) // size of a kernel stack
-#define IOSPACEB 0x0A0000 // begin IO space
-#define IOSPACEE 0x100000 // end IO space
+#define DEVSPACE 0xFE000000 // other devices are in the top of the phys address space
#define PHYSTOP 0xE000000 // use phys mem up to here as free pool
// Key addresses for address space layout (see kmap in vm.c for the layout)
diff --git a/multiboot.S b/multiboot.S
index 4aa9f20..84f4aa0 100644
--- a/multiboot.S
+++ b/multiboot.S
@@ -41,8 +41,8 @@ multiboot_header:
# boot loader - bootasm.S - sets up.
.globl multiboot_entry
multiboot_entry:
- lgdt V2P_WO(gdtdesc)
- ljmp $(SEG_KCODE<<3), $mbstart32
+# lgdt V2P_WO(gdtdesc)
+# ljmp $(SEG_KCODE<<3), $mbstart32
mbstart32:
# Set up the protected-mode data segment registers
@@ -54,21 +54,22 @@ mbstart32:
movw %ax, %fs # -> FS
movw %ax, %gs # -> GS
+ movl $(V2P_WO(bootpgdir)), %eax
+ movl %eax, %cr3
+ # Turn on paging.
+ movl %cr0, %eax
+ orl $(CR0_PE|CR0_PG|CR0_WP), %eax
+ movl %eax, %cr0
+
+ # now switch to using addresses above KERNBASE
+ # call addresses are pc-relative so we jump though this hoop:
+ mov $relocated, %eax
+ jmp *%eax
+relocated:
# Set up the stack pointer and call into C.
movl $(stack + STACK), %esp
call main
spin:
jmp spin
-# Bootstrap GDT
-.p2align 2 # force 4 byte alignment
-gdt:
- SEG_NULLASM # null seg
- SEG_ASM(STA_X|STA_R, -KERNBASE, 0xffffffff) # code seg
- SEG_ASM(STA_W, -KERNBASE, 0xffffffff) # data seg
-
-gdtdesc:
- .word (gdtdesc - gdt - 1) # sizeof(gdt) - 1
- .long V2P_WO(gdt) # address gdt
-
.comm stack, STACK
diff --git a/proc.c b/proc.c
index 626d03e..96a9c8e 100644
--- a/proc.c
+++ b/proc.c
@@ -83,7 +83,7 @@ userinit(void)
p = allocproc();
initproc = p;
- if((p->pgdir = setupkvm()) == 0)
+ if((p->pgdir = setupkvm(kalloc)) == 0)
panic("userinit: out of memory?");
inituvm(p->pgdir, _binary_initcode_start, (int)_binary_initcode_size);
p->sz = PGSIZE;
diff --git a/vm.c b/vm.c
index 2ca2a98..2362453 100644
--- a/vm.c
+++ b/vm.c
@@ -11,64 +11,6 @@ extern char data[]; // defined in data.S
static pde_t *kpgdir; // for use in scheduler()
struct segdesc gdt[NSEGS];
-
-// page map for during boot
-// XXX build a static page table in assembly
-static void
-pgmap(void *va, void *last, uint pa)
-{
- pde_t *pde;
- pte_t *pgtab;
- pte_t *pte;
-
- for(;;){
- pde = &kpgdir[PDX(va)];
- pde_t pdev = *pde;
- if (pdev == 0) {
- pgtab = (pte_t *) pgalloc();
- *pde = v2p(pgtab) | PTE_P | PTE_W;
- } else {
- pgtab = (pte_t*)p2v(PTE_ADDR(pdev));
- }
- pte = &pgtab[PTX(va)];
- *pte = pa | PTE_W | PTE_P;
- if(va == last)
- break;
- va += PGSIZE;
- pa += PGSIZE;
- }
-}
-
-// set up a page table to get off the ground
-void
-pginit(char* (*alloc)(void))
-{
- uint cr0;
-
- kpgdir = (pde_t *) alloc();
- pgmap((void *) 0, (void *) PHYSTOP, 0); // map pa 0 at va 0
- pgmap((void *) KERNBASE, (void *) (KERNBASE+PHYSTOP), 0); // map pa 0 at va KERNBASE
- pgmap((void*)0xFE000000, 0, 0xFE000000);
-
- switchkvm(); // load kpgdir into cr3
-
- cr0 = rcr0();
- cr0 |= CR0_PG;
- lcr0(cr0); // paging on
-
- // new gdt
- gdt[SEG_KCODE] = SEG(STA_X|STA_R, 0, 0xffffffff, 0);
- gdt[SEG_KDATA] = SEG(STA_W, 0, 0xffffffff, 0);
- lgdt((void *)v2p(gdt), sizeof(gdt));
- loadgs(SEG_KDATA << 3);
- loadfs(SEG_KDATA << 3);
- loades(SEG_KDATA << 3);
- loadds(SEG_KDATA << 3);
- loadss(SEG_KDATA << 3);
-
- __asm volatile("ljmp %0,$1f\n 1:\n" :: "i" (SEG_KCODE << 3)); // reload cs
-}
-
// Set up CPU's kernel segment descriptors.
// Run once at boot time on each CPU.
void
@@ -101,7 +43,7 @@ seginit(void)
// that corresponds to linear address va. If create!=0,
// create any required page table pages.
static pte_t *
-walkpgdir(pde_t *pgdir, const void *va, int create)
+walkpgdir(pde_t *pgdir, const void *va, int create, char* (*alloc)(void))
{
pde_t *pde;
pte_t *pgtab;
@@ -110,7 +52,7 @@ walkpgdir(pde_t *pgdir, const void *va, int create)
if(*pde & PTE_P){
pgtab = (pte_t*)p2v(PTE_ADDR(*pde));
} else {
- if(!create || (pgtab = (pte_t*)kalloc()) == 0)
+ if(!create || (pgtab = (pte_t*)alloc()) == 0)
return 0;
// Make sure all those PTE_P bits are zero.
memset(pgtab, 0, PGSIZE);
@@ -126,7 +68,7 @@ walkpgdir(pde_t *pgdir, const void *va, int create)
// physical addresses starting at pa. la and size might not
// be page-aligned.
static int
-mappages(pde_t *pgdir, void *la, uint size, uint pa, int perm)
+mappages(pde_t *pgdir, void *la, uint size, uint pa, int perm, char* (*alloc)(void))
{
char *a, *last;
pte_t *pte;
@@ -134,7 +76,7 @@ mappages(pde_t *pgdir, void *la, uint size, uint pa, int perm)
a = PGROUNDDOWN(la);
last = PGROUNDDOWN(la + size - 1);
for(;;){
- pte = walkpgdir(pgdir, a, 1);
+ pte = walkpgdir(pgdir, a, 1, alloc);
if(pte == 0)
return -1;
if(*pte & PTE_P)
@@ -175,25 +117,25 @@ static struct kmap {
uint e;
int perm;
} kmap[] = {
- { P2V(IOSPACEB), IOSPACEB, IOSPACEE, PTE_W}, // I/O space
+ { P2V(0), 0, 1024*1024, PTE_W}, // First 1Mbyte contains BIOS and IO section
{ (void *)KERNLINK, V2P(KERNLINK), V2P(data), 0}, // kernel text, rodata
{ data, V2P(data), PHYSTOP, PTE_W}, // kernel data, memory
- { (void*)0xFE000000, 0xFE000000, 0, PTE_W}, // device mappings
+ { (void*)DEVSPACE, DEVSPACE, 0, PTE_W}, // device mappings
};
// Set up kernel part of a page table.
pde_t*
-setupkvm(void)
+setupkvm(char* (*alloc)(void))
{
pde_t *pgdir;
struct kmap *k;
- if((pgdir = (pde_t*)kalloc()) == 0)
+ if((pgdir = (pde_t*)alloc()) == 0)
return 0;
memset(pgdir, 0, PGSIZE);
k = kmap;
for(k = kmap; k < &kmap[NELEM(kmap)]; k++)
- if(mappages(pgdir, k->l, k->e - k->p, (uint)k->p, k->perm) < 0)
+ if(mappages(pgdir, k->l, k->e - k->p, (uint)k->p, k->perm, alloc) < 0)
return 0;
return pgdir;
@@ -204,7 +146,7 @@ setupkvm(void)
void
kvmalloc(void)
{
- kpgdir = setupkvm();
+ kpgdir = setupkvm(boot_alloc);
switchkvm();
}
@@ -265,7 +207,7 @@ inituvm(pde_t *pgdir, char *init, uint sz)
panic("inituvm: more than a page");
mem = kalloc();
memset(mem, 0, PGSIZE);
- mappages(pgdir, 0, PGSIZE, v2p(mem), PTE_W|PTE_U);
+ mappages(pgdir, 0, PGSIZE, v2p(mem), PTE_W|PTE_U, kalloc);
memmove(mem, init, sz);
}
@@ -280,7 +222,7 @@ loaduvm(pde_t *pgdir, char *addr, struct inode *ip, uint offset, uint sz)
if((uint)addr % PGSIZE != 0)
panic("loaduvm: addr must be page aligned");
for(i = 0; i < sz; i += PGSIZE){
- if((pte = walkpgdir(pgdir, addr+i, 0)) == 0)
+ if((pte = walkpgdir(pgdir, addr+i, 0, kalloc)) == 0)
panic("loaduvm: address should exist");
pa = PTE_ADDR(*pte);
if(sz - i < PGSIZE)
@@ -315,7 +257,7 @@ allocuvm(pde_t *pgdir, uint oldsz, uint newsz)
return 0;
}
memset(mem, 0, PGSIZE);
- mappages(pgdir, (char*)a, PGSIZE, v2p(mem), PTE_W|PTE_U);
+ mappages(pgdir, (char*)a, PGSIZE, v2p(mem), PTE_W|PTE_U, kalloc);
}
return newsz;
}
@@ -335,7 +277,7 @@ deallocuvm(pde_t *pgdir, uint oldsz, uint newsz)
a = PGROUNDUP(newsz);
for(; a < oldsz; a += PGSIZE){
- pte = walkpgdir(pgdir, (char*)a, 0);
+ pte = walkpgdir(pgdir, (char*)a, 0, kalloc);
if(pte && (*pte & PTE_P) != 0){
pa = PTE_ADDR(*pte);
if(pa == 0)
@@ -377,10 +319,10 @@ copyuvm(pde_t *pgdir, uint sz)
uint pa, i;
char *mem;
- if((d = setupkvm()) == 0)
+ if((d = setupkvm(kalloc)) == 0)
return 0;
for(i = 0; i < sz; i += PGSIZE){
- if((pte = walkpgdir(pgdir, (void*)i, 0)) == 0)
+ if((pte = walkpgdir(pgdir, (void*)i, 0, kalloc)) == 0)
panic("copyuvm: pte should exist");
if(!(*pte & PTE_P))
panic("copyuvm: page not present");
@@ -388,7 +330,7 @@ copyuvm(pde_t *pgdir, uint sz)
if((mem = kalloc()) == 0)
goto bad;
memmove(mem, (char*)p2v(pa), PGSIZE);
- if(mappages(d, (void*)i, PGSIZE, v2p(mem), PTE_W|PTE_U) < 0)
+ if(mappages(d, (void*)i, PGSIZE, v2p(mem), PTE_W|PTE_U, kalloc) < 0)
goto bad;
}
return d;
@@ -405,7 +347,7 @@ uva2ka(pde_t *pgdir, char *uva)
{
pte_t *pte;
- pte = walkpgdir(pgdir, uva, 0);
+ pte = walkpgdir(pgdir, uva, 0, kalloc);
if((*pte & PTE_P) == 0)
return 0;
if((*pte & PTE_U) == 0)
--
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