Mon 14 Oct 23:06:38 CEST 2024
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b58c6e5f49
296
kernel/pagetable.c
Normal file
296
kernel/pagetable.c
Normal file
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@ -0,0 +1,296 @@
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/*
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Copyright (C) 2015-2019 The University of Notre Dame
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This software is distributed under the GNU General Public License.
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See the file LICENSE for details.
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*/
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#include "pagetable.h"
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#include "page.h"
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#include "string.h"
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#include "kernelcore.h"
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#define ENTRIES_PER_TABLE (PAGE_SIZE/4)
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struct pageentry {
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unsigned present:1; // 1 = present
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unsigned readwrite:1; // 1 = writable
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unsigned user:1; // 1 = user mode
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unsigned writethrough:1; // 1 = write through
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unsigned nocache:1; // 1 = no caching
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unsigned accessed:1; // 1 = accessed
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unsigned dirty:1; // 1 = dirty
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unsigned pagesize:1; // leave to zero
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unsigned globalpage:1; // 1 if not to be flushed
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unsigned avail:3;
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unsigned addr:20;
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};
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struct pagetable {
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struct pageentry entry[ENTRIES_PER_TABLE];
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};
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struct pagetable *pagetable_create()
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{
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return page_alloc(1);
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}
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void pagetable_init(struct pagetable *p)
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{
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unsigned i, stop;
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stop = total_memory * 1024 * 1024;
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for(i = 0; i < stop; i += PAGE_SIZE) {
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pagetable_map(p, i, i, PAGE_FLAG_KERNEL | PAGE_FLAG_READWRITE);
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}
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stop = (unsigned) video_buffer + video_xres * video_yres * 3;
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for(i = (unsigned) video_buffer; i <= stop; i += PAGE_SIZE) {
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pagetable_map(p, i, i, PAGE_FLAG_KERNEL | PAGE_FLAG_READWRITE);
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}
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}
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int pagetable_getmap(struct pagetable *p, unsigned vaddr, unsigned *paddr, int *flags)
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{
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struct pagetable *q;
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struct pageentry *e;
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unsigned a = vaddr >> 22;
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unsigned b = (vaddr >> 12) & 0x3ff;
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e = &p->entry[a];
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if(!e->present)
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return 0;
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q = (struct pagetable *) (e->addr << 12);
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e = &q->entry[b];
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if(!e->present)
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return 0;
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*paddr = e->addr << 12;
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if(flags) {
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*flags = 0;
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if(e->readwrite)
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*flags |= PAGE_FLAG_READWRITE;
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if(e->avail & 0x01)
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*flags |= PAGE_FLAG_ALLOC;
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if(!e->user)
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*flags |= PAGE_FLAG_KERNEL;
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}
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return 1;
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}
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int pagetable_map(struct pagetable *p, unsigned vaddr, unsigned paddr, int flags)
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{
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struct pagetable *q;
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struct pageentry *e;
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unsigned a = vaddr >> 22;
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unsigned b = (vaddr >> 12) & 0x3ff;
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if(flags & PAGE_FLAG_ALLOC) {
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paddr = (unsigned) page_alloc(flags & PAGE_FLAG_CLEAR);
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if(!paddr)
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return 0;
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}
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e = &p->entry[a];
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if(!e->present) {
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q = pagetable_create();
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if(!q)
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return 0;
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e->present = 1;
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e->readwrite = 1;
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e->user = (flags & PAGE_FLAG_KERNEL) ? 0 : 1;
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e->writethrough = 0;
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e->nocache = 0;
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e->accessed = 0;
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e->dirty = 0;
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e->pagesize = 0;
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e->globalpage = (flags & PAGE_FLAG_KERNEL) ? 1 : 0;
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e->avail = 0;
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|
e->addr = (((unsigned) q) >> 12);
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} else {
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q = (struct pagetable *) (((unsigned) e->addr) << 12);
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}
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e = &q->entry[b];
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e->present = 1;
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|
e->readwrite = (flags & PAGE_FLAG_READWRITE) ? 1 : 0;
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|
e->user = (flags & PAGE_FLAG_KERNEL) ? 0 : 1;
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||||||
|
e->writethrough = 0;
|
||||||
|
e->nocache = 0;
|
||||||
|
e->accessed = 0;
|
||||||
|
e->dirty = 0;
|
||||||
|
e->pagesize = 0;
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|
e->globalpage = !e->user;
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|
e->avail = (flags & PAGE_FLAG_ALLOC) ? 1 : 0;
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|
e->addr = (paddr >> 12);
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return 1;
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}
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void pagetable_unmap(struct pagetable *p, unsigned vaddr)
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{
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struct pagetable *q;
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struct pageentry *e;
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unsigned a = vaddr >> 22;
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unsigned b = vaddr >> 12 & 0x3ff;
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|
e = &p->entry[a];
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|
if(e->present) {
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|
q = (struct pagetable *) (e->addr << 12);
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|
e = &q->entry[b];
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|
e->present = 0;
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}
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}
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void pagetable_delete(struct pagetable *p)
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{
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unsigned i, j;
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struct pageentry *e;
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struct pagetable *q;
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for(i = 0; i < ENTRIES_PER_TABLE; i++) {
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e = &p->entry[i];
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if(e->present) {
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|
q = (struct pagetable *) (e->addr << 12);
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|
for(j = 0; j < ENTRIES_PER_TABLE; j++) {
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|
e = &q->entry[j];
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if(e->present && e->avail) {
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void *paddr;
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paddr = (void *) (e->addr << 12);
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page_free(paddr);
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}
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}
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|
page_free(q);
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|
}
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|
}
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|
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|
page_free(p);
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|
}
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void pagetable_alloc(struct pagetable *p, unsigned vaddr, unsigned length, int flags)
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{
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unsigned npages = length / PAGE_SIZE;
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if(length % PAGE_SIZE)
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npages++;
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vaddr &= 0xfffff000;
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|
while(npages > 0) {
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unsigned paddr;
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if(!pagetable_getmap(p, vaddr, &paddr, 0)) {
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pagetable_map(p, vaddr, 0, flags | PAGE_FLAG_ALLOC);
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|
}
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|
vaddr += PAGE_SIZE;
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npages--;
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}
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}
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void pagetable_free(struct pagetable *p, unsigned vaddr, unsigned length)
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{
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unsigned npages = length / PAGE_SIZE;
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if(length % PAGE_SIZE)
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|
npages++;
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|
vaddr &= 0xfffff000;
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while(npages > 0) {
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unsigned paddr;
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int flags;
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if(pagetable_getmap(p, vaddr, &paddr, &flags)) {
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pagetable_unmap(p, vaddr);
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|
if(flags & PAGE_FLAG_ALLOC)
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|
page_free((void *) paddr);
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|
}
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|
vaddr += PAGE_SIZE;
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|
npages--;
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|
}
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|
}
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struct pagetable *pagetable_load(struct pagetable *p)
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{
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struct pagetable *oldp;
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asm("mov %%cr3, %0":"=r"(oldp));
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asm("mov %0, %%cr3"::"r"(p));
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return oldp;
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}
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void pagetable_refresh()
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{
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asm("mov %cr3, %eax");
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|
asm("mov %eax, %cr3");
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}
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void pagetable_enable()
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{
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|
asm("movl %cr0, %eax");
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|
asm("orl $0x80000000, %eax");
|
||||||
|
asm("movl %eax, %cr0");
|
||||||
|
}
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struct pagetable *pagetable_duplicate(struct pagetable *sp)
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{
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unsigned i, j;
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struct pageentry *e;
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struct pagetable *q;
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struct pageentry *newe;
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struct pagetable *newq;
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struct pagetable *newp = pagetable_create();
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if(!newp)
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goto cleanup;
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for(i = 0; i < ENTRIES_PER_TABLE; i++) {
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e = &sp->entry[i];
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newe = &newp->entry[i];
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if(e->present) {
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q = (struct pagetable *) (e->addr << 12);
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newq = pagetable_create();
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if(!newq)
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|
goto cleanup;
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memcpy(newe, e, sizeof(struct pageentry));
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newe->addr = (((unsigned) newq) >> 12);
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for(j = 0; j < ENTRIES_PER_TABLE; j++) {
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e = &q->entry[j];
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newe = &newq->entry[j];
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memcpy(newe, e, sizeof(struct pageentry));
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if(e->present) {
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void *paddr;
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paddr = (void *) (e->addr << 12);
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void *new_paddr = 0;
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if(e->avail) {
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new_paddr = page_alloc(0);
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if(!new_paddr)
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|
goto cleanup;
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memcpy(new_paddr, paddr, PAGE_SIZE);
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} else {
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new_paddr = paddr;
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}
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newe->addr = (((unsigned) new_paddr) >> 12);
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}
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|
}
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|
}
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|
}
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|
return newp;
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|
cleanup:
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printf("Pagetable duplicate errors\n");
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if(newp) {
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pagetable_delete(newp);
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}
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return 0;
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|
}
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||||||
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void pagetable_copy(struct pagetable *sp, unsigned saddr, struct pagetable *tp, unsigned taddr, unsigned length);
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