[258] | 1 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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[408] | 2 | // File : vmem.h |
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[258] | 3 | // Date : 01/07/2012 |
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| 4 | // Author : alain greiner |
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| 5 | // Copyright (c) UPMC-LIP6 |
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| 6 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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[408] | 7 | // The vmem.c and vmem.h files are part ot the GIET-VM nano kernel. |
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| 8 | // They define the data structures implementing the page tables, |
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| 9 | // and the function used for VPN to PPN translation. |
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| 10 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 11 | // The virtual address format is 32 bits: structures in 3 fields: |
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| 12 | // | 11 | 9 | 12 | |
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| 13 | // | IX1 | IX2 | OFFSET | |
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| 14 | // - The IX1 field is the index in the first level page table |
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| 15 | // - The IX2 field is the index in the second level page table |
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| 16 | // - The |IX1|IX2\ concatenation defines the VPN (Virtual Page Number) |
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| 17 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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[258] | 18 | |
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[408] | 19 | #ifndef _VMEM_H_ |
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| 20 | #define _VMEM_H_ |
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[258] | 21 | |
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| 22 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 23 | // Page Table sizes definition |
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| 24 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 25 | |
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| 26 | #define PT1_SIZE 8192 |
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| 27 | #define PT2_SIZE 4096 |
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| 28 | |
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[408] | 29 | #define VPN_MASK 0xFFFFF000 |
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| 30 | #define BPN_MASK 0xFFE00000 |
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| 31 | |
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[258] | 32 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 33 | // PTE flags masks definition |
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| 34 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 35 | |
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| 36 | #define PTE_V 0x80000000 |
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| 37 | #define PTE_T 0x40000000 |
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| 38 | #define PTE_L 0x20000000 |
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| 39 | #define PTE_R 0x10000000 |
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| 40 | #define PTE_C 0x08000000 |
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| 41 | #define PTE_W 0x04000000 |
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| 42 | #define PTE_X 0x02000000 |
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| 43 | #define PTE_U 0x01000000 |
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| 44 | #define PTE_G 0x00800000 |
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| 45 | #define PTE_D 0x00400000 |
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| 46 | |
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| 47 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 48 | // MMU error codes definition |
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| 49 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 50 | |
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| 51 | #define MMU_ERR_PT1_UNMAPPED 0x001 // Page fault on Table1 (invalid PTE) |
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| 52 | #define MMU_ERR_PT2_UNMAPPED 0x002 // Page fault on Table 2 (invalid PTE) |
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| 53 | #define MMU_ERR_PRIVILEGE_VIOLATION 0x004 // Protected access in user mode |
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| 54 | #define MMU_ERR_WRITE_VIOLATION 0x008 // Write access to a non write page |
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| 55 | #define MMU_ERR_EXEC_VIOLATION 0x010 // Exec access to a non exec page |
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| 56 | #define MMU_ERR_UNDEFINED_XTN 0x020 // Undefined external access address |
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| 57 | #define MMU_ERR_PT1_ILLEGAL_ACCESS 0x040 // Bus Error in Table1 access |
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| 58 | #define MMU_ERR_PT2_ILLEGAL_ACCESS 0x080 // Bus Error in Table2 access |
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| 59 | #define MMU_ERR_CACHE_ILLEGAL_ACCESS 0x100 // Bus Error during the cache access |
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| 60 | |
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| 61 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 62 | // Page table structure definition |
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| 63 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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[408] | 64 | |
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[258] | 65 | typedef struct PageTable |
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| 66 | { |
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| 67 | unsigned int pt1[PT1_SIZE / 4]; // PT1 (index is ix1) |
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| 68 | unsigned int pt2[1][PT2_SIZE / 4]; // PT2s (index is 2*ix2) |
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| 69 | } page_table_t; |
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| 70 | |
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| 71 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 72 | // functions prototypes |
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| 73 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 74 | |
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[408] | 75 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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| 76 | // This function makes a "vpn" to "ppn" translation, from the page table |
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| 77 | // defined by the virtual address "pt". The MMU is supposed to be activated. |
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| 78 | // It supports both small (4 Kbytes) & big (2 Mbytes) pages. |
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| 79 | // It uses the address extension mechanism for physical addressing. |
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| 80 | // Return 0 if success. Return 1 if PTE1 or PTE2 unmapped. |
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| 81 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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[476] | 82 | void _v2p_translate( page_table_t* pt, |
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| 83 | unsigned int vpn, |
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| 84 | unsigned int* ppn, |
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| 85 | unsigned int* flags ); |
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[258] | 86 | |
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| 87 | #endif |
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| 88 | |
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| 89 | // Local Variables: |
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| 90 | // tab-width: 4 |
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| 91 | // c-basic-offset: 4 |
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| 92 | // c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)) |
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| 93 | // indent-tabs-mode: nil |
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| 94 | // End: |
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| 95 | // vim: filetype=c:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4 |
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| 96 | |
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