Extracts sigscan/checksum
[akaros.git] / kern / src / mm.c
1 /* Copyright (c) 2009, 2010 The Regents of the University of California
2  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
3  * See LICENSE for details.
4  *
5  * Virtual memory management functions.  Creation, modification, etc, of virtual
6  * memory regions (VMRs) as well as mmap(), mprotect(), and munmap().
7  *
8  * In general, error checking / bounds checks are done in the main function
9  * (e.g. mmap()), and the work is done in a do_ function (e.g. do_mmap()).
10  * Versions of those functions that are called when the vmr lock is already held
11  * begin with __ (e.g. __do_munmap()).
12  *
13  * Note that if we were called from kern/src/syscall.c, we probably don't have
14  * an edible reference to p. */
15
16 #include <frontend.h>
17 #include <ros/common.h>
18 #include <pmap.h>
19 #include <mm.h>
20 #include <process.h>
21 #include <stdio.h>
22 #include <syscall.h>
23 #include <slab.h>
24 #include <kmalloc.h>
25 #include <vfs.h>
26 #include <smp.h>
27
28 struct kmem_cache *vmr_kcache;
29
30 static int __vmr_free_pgs(struct proc *p, pte_t *pte, void *va, void *arg);
31 /* minor helper, will ease the file->chan transition */
32 static struct page_map *file2pm(struct file *file)
33 {
34         return file->f_mapping;
35 }
36
37 void vmr_init(void)
38 {
39         vmr_kcache = kmem_cache_create("vm_regions", sizeof(struct vm_region),
40                                        __alignof__(struct dentry), 0, 0, 0);
41 }
42
43 /* For now, the caller will set the prot, flags, file, and offset.  In the
44  * future, we may put those in here, to do clever things with merging vm_regions
45  * that are the same.
46  *
47  * TODO: take a look at solari's vmem alloc.  And consider keeping these in a
48  * tree of some sort for easier lookups. */
49 struct vm_region *create_vmr(struct proc *p, uintptr_t va, size_t len)
50 {
51         struct vm_region *vmr = 0, *vm_i, *vm_next;
52         uintptr_t gap_end;
53
54         assert(!PGOFF(va));
55         assert(!PGOFF(len));
56         assert(va + len <= UMAPTOP);
57         /* Is there room before the first one: */
58         vm_i = TAILQ_FIRST(&p->vm_regions);
59         /* This works for now, but if all we have is BRK_END ones, we'll start
60          * growing backwards (TODO) */
61         if (!vm_i || (va + len < vm_i->vm_base)) {
62                 vmr = kmem_cache_alloc(vmr_kcache, 0);
63                 if (!vmr)
64                         panic("EOM!");
65                 memset(vmr, 0, sizeof(struct vm_region));
66                 vmr->vm_base = va;
67                 TAILQ_INSERT_HEAD(&p->vm_regions, vmr, vm_link);
68         } else {
69                 TAILQ_FOREACH(vm_i, &p->vm_regions, vm_link) {
70                         vm_next = TAILQ_NEXT(vm_i, vm_link);
71                         gap_end = vm_next ? vm_next->vm_base : UMAPTOP;
72                         /* skip til we get past the 'hint' va */
73                         if (va >= gap_end)
74                                 continue;
75                         /* Find a gap that is big enough */
76                         if (gap_end - vm_i->vm_end >= len) {
77                                 vmr = kmem_cache_alloc(vmr_kcache, 0);
78                                 if (!vmr)
79                                         panic("EOM!");
80                                 memset(vmr, 0, sizeof(struct vm_region));
81                                 /* if we can put it at va, let's do that.  o/w, put it so it
82                                  * fits */
83                                 if ((gap_end >= va + len) && (va >= vm_i->vm_end))
84                                         vmr->vm_base = va;
85                                 else
86                                         vmr->vm_base = vm_i->vm_end;
87                                 TAILQ_INSERT_AFTER(&p->vm_regions, vm_i, vmr, vm_link);
88                                 break;
89                         }
90                 }
91         }
92         /* Finalize the creation, if we got one */
93         if (vmr) {
94                 vmr->vm_proc = p;
95                 vmr->vm_end = vmr->vm_base + len;
96         }
97         if (!vmr)
98                 warn("Not making a VMR, wanted %p, + %p = %p", va, len, va + len);
99         return vmr;
100 }
101
102 /* Split a VMR at va, returning the new VMR.  It is set up the same way, with
103  * file offsets fixed accordingly.  'va' is the beginning of the new one, and
104  * must be page aligned. */
105 struct vm_region *split_vmr(struct vm_region *old_vmr, uintptr_t va)
106 {
107         struct vm_region *new_vmr;
108
109         assert(!PGOFF(va));
110         if ((old_vmr->vm_base >= va) || (old_vmr->vm_end <= va))
111                 return 0;
112         new_vmr = kmem_cache_alloc(vmr_kcache, 0);
113         TAILQ_INSERT_AFTER(&old_vmr->vm_proc->vm_regions, old_vmr, new_vmr,
114                            vm_link);
115         new_vmr->vm_proc = old_vmr->vm_proc;
116         new_vmr->vm_base = va;
117         new_vmr->vm_end = old_vmr->vm_end;
118         old_vmr->vm_end = va;
119         new_vmr->vm_prot = old_vmr->vm_prot;
120         new_vmr->vm_flags = old_vmr->vm_flags;
121         if (old_vmr->vm_file) {
122                 kref_get(&old_vmr->vm_file->f_kref, 1);
123                 new_vmr->vm_file = old_vmr->vm_file;
124                 new_vmr->vm_foff = old_vmr->vm_foff +
125                                       old_vmr->vm_end - old_vmr->vm_base;
126                 pm_add_vmr(file2pm(old_vmr->vm_file), new_vmr);
127         } else {
128                 new_vmr->vm_file = 0;
129                 new_vmr->vm_foff = 0;
130         }
131         return new_vmr;
132 }
133
134 /* Merges two vm regions.  For now, it will check to make sure they are the
135  * same.  The second one will be destroyed. */
136 int merge_vmr(struct vm_region *first, struct vm_region *second)
137 {
138         assert(first->vm_proc == second->vm_proc);
139         if ((first->vm_end != second->vm_base) ||
140             (first->vm_prot != second->vm_prot) ||
141             (first->vm_flags != second->vm_flags) ||
142             (first->vm_file != second->vm_file))
143                 return -1;
144         if ((first->vm_file) && (second->vm_foff != first->vm_foff +
145                                  first->vm_end - first->vm_base))
146                 return -1;
147         first->vm_end = second->vm_end;
148         destroy_vmr(second);
149         return 0;
150 }
151
152 /* Attempts to merge vmr with adjacent VMRs, returning a ptr to be used for vmr.
153  * It could be the same struct vmr, or possibly another one (usually lower in
154  * the address space. */
155 struct vm_region *merge_me(struct vm_region *vmr)
156 {
157         struct vm_region *vmr_temp;
158         /* Merge will fail if it cannot do it.  If it succeeds, the second VMR is
159          * destroyed, so we need to be a bit careful. */
160         vmr_temp = TAILQ_PREV(vmr, vmr_tailq, vm_link);
161         if (vmr_temp)
162                 if (!merge_vmr(vmr_temp, vmr))
163                         vmr = vmr_temp;
164         vmr_temp = TAILQ_NEXT(vmr, vm_link);
165         if (vmr_temp)
166                 merge_vmr(vmr, vmr_temp);
167         return vmr;
168 }
169
170 /* Grows the vm region up to (and not including) va.  Fails if another is in the
171  * way, etc. */
172 int grow_vmr(struct vm_region *vmr, uintptr_t va)
173 {
174         assert(!PGOFF(va));
175         struct vm_region *next = TAILQ_NEXT(vmr, vm_link);
176         if (next && next->vm_base < va)
177                 return -1;
178         if (va <= vmr->vm_end)
179                 return -1;
180         vmr->vm_end = va;
181         return 0;
182 }
183
184 /* Shrinks the vm region down to (and not including) va.  Whoever calls this
185  * will need to sort out the page table entries. */
186 int shrink_vmr(struct vm_region *vmr, uintptr_t va)
187 {
188         assert(!PGOFF(va));
189         if ((va < vmr->vm_base) || (va > vmr->vm_end))
190                 return -1;
191         vmr->vm_end = va;
192         return 0;
193 }
194
195 /* Called by the unmapper, just cleans up.  Whoever calls this will need to sort
196  * out the page table entries. */
197 void destroy_vmr(struct vm_region *vmr)
198 {
199         if (vmr->vm_file) {
200                 pm_remove_vmr(file2pm(vmr->vm_file), vmr);
201                 kref_put(&vmr->vm_file->f_kref);
202         }
203         TAILQ_REMOVE(&vmr->vm_proc->vm_regions, vmr, vm_link);
204         kmem_cache_free(vmr_kcache, vmr);
205 }
206
207 /* Given a va and a proc (later an mm, possibly), returns the owning vmr, or 0
208  * if there is none. */
209 struct vm_region *find_vmr(struct proc *p, uintptr_t va)
210 {
211         struct vm_region *vmr;
212         /* ugly linear seach */
213         TAILQ_FOREACH(vmr, &p->vm_regions, vm_link) {
214                 if ((vmr->vm_base <= va) && (vmr->vm_end > va))
215                         return vmr;
216         }
217         return 0;
218 }
219
220 /* Finds the first vmr after va (including the one holding va), or 0 if there is
221  * none. */
222 struct vm_region *find_first_vmr(struct proc *p, uintptr_t va)
223 {
224         struct vm_region *vmr;
225         /* ugly linear seach */
226         TAILQ_FOREACH(vmr, &p->vm_regions, vm_link) {
227                 if ((vmr->vm_base <= va) && (vmr->vm_end > va))
228                         return vmr;
229                 if (vmr->vm_base > va)
230                         return vmr;
231         }
232         return 0;
233 }
234
235 /* Makes sure that no VMRs cross either the start or end of the given region
236  * [va, va + len), splitting any VMRs that are on the endpoints. */
237 void isolate_vmrs(struct proc *p, uintptr_t va, size_t len)
238 {
239         struct vm_region *vmr;
240         if ((vmr = find_vmr(p, va)))
241                 split_vmr(vmr, va);
242         /* TODO: don't want to do another find (linear search) */
243         if ((vmr = find_vmr(p, va + len)))
244                 split_vmr(vmr, va + len);
245 }
246
247 void unmap_and_destroy_vmrs(struct proc *p)
248 {
249         struct vm_region *vmr_i, *vmr_temp;
250         /* this only gets called from __proc_free, so there should be no sync
251          * concerns.  still, better safe than sorry. */
252         spin_lock(&p->vmr_lock);
253         p->vmr_history++;
254         spin_lock(&p->pte_lock);
255         TAILQ_FOREACH(vmr_i, &p->vm_regions, vm_link) {
256                 /* note this CB sets the PTE = 0, regardless of if it was P or not */
257                 env_user_mem_walk(p, (void*)vmr_i->vm_base,
258                                   vmr_i->vm_end - vmr_i->vm_base, __vmr_free_pgs, 0);
259         }
260         spin_unlock(&p->pte_lock);
261         /* need the safe style, since destroy_vmr modifies the list.  also, we want
262          * to do this outside the pte lock, since it grabs the pm lock. */
263         TAILQ_FOREACH_SAFE(vmr_i, &p->vm_regions, vm_link, vmr_temp)
264                 destroy_vmr(vmr_i);
265         spin_unlock(&p->vmr_lock);
266 }
267
268 /* Helper: copies the contents of pages from p to new p.  For pages that aren't
269  * present, once we support swapping or CoW, we can do something more
270  * intelligent.  0 on success, -ERROR on failure. */
271 static int copy_pages(struct proc *p, struct proc *new_p, uintptr_t va_start,
272                       uintptr_t va_end)
273 {
274         /* Sanity checks.  If these fail, we had a screwed up VMR.
275          * Check for: alignment, wraparound, or userspace addresses */
276         if ((PGOFF(va_start)) ||
277             (PGOFF(va_end)) ||
278             (va_end < va_start) ||      /* now, start > UMAPTOP -> end > UMAPTOP */
279             (va_end > UMAPTOP)) {
280                 warn("VMR mapping is probably screwed up (%p - %p)", va_start,
281                      va_end);
282                 return -EINVAL;
283         }
284         int copy_page(struct proc *p, pte_t *pte, void *va, void *arg) {
285                 struct proc *new_p = (struct proc*)arg;
286                 struct page *pp;
287                 if (PAGE_UNMAPPED(*pte))
288                         return 0;
289                 /* pages could be !P, but right now that's only for file backed VMRs
290                  * undergoing page removal, which isn't the caller of copy_pages. */
291                 if (PAGE_PRESENT(*pte)) {
292                         /* TODO: check for jumbos */
293                         if (upage_alloc(new_p, &pp, 0))
294                                 return -ENOMEM;
295                         if (page_insert(new_p->env_pgdir, pp, va, *pte & PTE_PERM)) {
296                                 page_decref(pp);
297                                 return -ENOMEM;
298                         }
299                         memcpy(page2kva(pp), ppn2kva(PTE2PPN(*pte)), PGSIZE);
300                         page_decref(pp);
301                 } else if (PAGE_PAGED_OUT(*pte)) {
302                         /* TODO: (SWAP) will need to either make a copy or CoW/refcnt the
303                          * backend store.  For now, this PTE will be the same as the
304                          * original PTE */
305                         panic("Swapping not supported!");
306                 } else {
307                         panic("Weird PTE %p in %s!", *pte, __FUNCTION__);
308                 }
309                 return 0;
310         }
311         return env_user_mem_walk(p, (void*)va_start, va_end - va_start, &copy_page,
312                                  new_p);
313 }
314
315 /* This will make new_p have the same VMRs as p, and it will make sure all
316  * physical pages are copied over, with the exception of MAP_SHARED files.
317  * This is used by fork().
318  *
319  * Note that if you are working on a VMR that is a file, you'll want to be
320  * careful about how it is mapped (SHARED, PRIVATE, etc). */
321 int duplicate_vmrs(struct proc *p, struct proc *new_p)
322 {
323         int ret = 0;
324         struct vm_region *vmr, *vm_i;
325         TAILQ_FOREACH(vm_i, &p->vm_regions, vm_link) {
326                 vmr = kmem_cache_alloc(vmr_kcache, 0);
327                 if (!vmr)
328                         return -ENOMEM;
329                 vmr->vm_proc = new_p;
330                 vmr->vm_base = vm_i->vm_base;
331                 vmr->vm_end = vm_i->vm_end;
332                 vmr->vm_prot = vm_i->vm_prot;   
333                 vmr->vm_flags = vm_i->vm_flags; 
334                 vmr->vm_file = vm_i->vm_file;
335                 vmr->vm_foff = vm_i->vm_foff;
336                 if (vm_i->vm_file) {
337                         kref_get(&vm_i->vm_file->f_kref, 1);
338                         pm_add_vmr(file2pm(vm_i->vm_file), vmr);
339                 }
340                 if (!vmr->vm_file || vmr->vm_flags & MAP_PRIVATE) {
341                         assert(!(vmr->vm_flags & MAP_SHARED));
342                         /* Copy over the memory from one VMR to the other */
343                         if ((ret = copy_pages(p, new_p, vmr->vm_base, vmr->vm_end)))
344                                 return ret;
345                 }
346                 TAILQ_INSERT_TAIL(&new_p->vm_regions, vmr, vm_link);
347         }
348         return 0;
349 }
350
351 void print_vmrs(struct proc *p)
352 {
353         int count = 0;
354         struct vm_region *vmr;
355         printk("VM Regions for proc %d\n", p->pid);
356         TAILQ_FOREACH(vmr, &p->vm_regions, vm_link)
357                 printk("%02d: (%p - %p): 0x%08x, 0x%08x, %p, %p\n", count++,
358                        vmr->vm_base, vmr->vm_end, vmr->vm_prot, vmr->vm_flags,
359                        vmr->vm_file, vmr->vm_foff);
360 }
361
362 /* Helper: returns the number of pages required to hold nr_bytes */
363 static unsigned long nr_pages(unsigned long nr_bytes)
364 {
365         return (nr_bytes >> PGSHIFT) + (PGOFF(nr_bytes) ? 1 : 0);
366 }
367
368 /* Error values aren't quite comprehensive - check man mmap() once we do better
369  * with the FS.
370  *
371  * The mmap call's offset is in units of PGSIZE (like Linux's mmap2()), but
372  * internally, the offset is tracked in bytes.  The reason for the PGSIZE is for
373  * 32bit apps to enumerate large files, but a full 64bit system won't need that.
374  * We track things internally in bytes since that is how file pointers work, vmr
375  * bases and ends, and similar math.  While it's not a hard change, there's no
376  * need for it, and ideally we'll be a fully 64bit system before we deal with
377  * files that large. */
378 void *mmap(struct proc *p, uintptr_t addr, size_t len, int prot, int flags,
379            int fd, size_t offset)
380 {
381         struct file *file = NULL;
382         offset <<= PGSHIFT;
383         printd("mmap(addr %x, len %x, prot %x, flags %x, fd %x, off %x)\n", addr,
384                len, prot, flags, fd, offset);
385         if (fd >= 0 && (flags & MAP_ANON)) {
386                 set_errno(EBADF);
387                 return MAP_FAILED;
388         }
389         if (!len) {
390                 set_errno(EINVAL);
391                 return MAP_FAILED;
392         }
393         if (fd != -1) {
394                 file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
395                 if (!file) {
396                         set_errno(EBADF);
397                         return MAP_FAILED;
398                 }
399         }
400         /* If they don't care where to put it, we'll start looking after the break.
401          * We could just have userspace handle this (in glibc's mmap), so we don't
402          * need to know about BRK_END, but this will work for now (and may avoid
403          * bugs).  Note that this limits mmap(0) a bit.  Keep this in sync with
404          * __do_mmap()'s check.  (Both are necessary).  */
405         if (addr == 0)
406                 addr = BRK_END;
407         /* Still need to enforce this: */
408         addr = MAX(addr, MMAP_LOWEST_VA);
409         /* Need to check addr + len, after we do our addr adjustments */
410         if ((addr + len > UMAPTOP) || (PGOFF(addr))) {
411                 set_errno(EINVAL);
412                 return MAP_FAILED;
413         }
414         void *result = do_mmap(p, addr, len, prot, flags, file, offset);
415         if (file)
416                 kref_put(&file->f_kref);
417         return result;
418 }
419
420 /* Helper: returns TRUE if the VMR is allowed to access the file with prot.
421  * This is a bit ghetto still: messes with the file mode and assumes it can walk
422  * the dentry/inode paths without locking.  It also ignores the CoW stuff we'll
423  * need to do eventually. */
424 static bool check_file_perms(struct vm_region *vmr, struct file *file, int prot)
425 {
426         assert(file);
427         if (prot & PROT_READ) {
428                 if (check_perms(file->f_dentry->d_inode, S_IRUSR))
429                         goto out_error;
430         }
431         if (prot & PROT_WRITE) {
432                 /* if vmr maps a file as MAP_SHARED, then we need to make sure the
433                  * protection change is in compliance with the open mode of the
434                  * file. */
435                 if (vmr->vm_flags & MAP_SHARED) {
436                         if (!(file->f_mode & S_IWUSR)) {
437                                 /* at this point, we have a file opened in the wrong mode,
438                                  * but we may be allowed to access it still. */
439                                 if (check_perms(file->f_dentry->d_inode, S_IWUSR)) {
440                                         goto out_error;
441                                 } else {
442                                         /* it is okay, though we need to change the file mode. (note
443                                          * the lack of a lock/protection (TODO) */
444                                         file->f_mode |= S_IWUSR;
445                                 }
446                         }
447                 } else {        /* PRIVATE mapping */
448                         /* TODO: we want a CoW mapping (like we want in handle_page_fault()),
449                          * since there is a concern of a process having the page already
450                          * mapped in to a file it does not have permissions to, and then
451                          * mprotecting it so it can access it.  So we can't just change
452                          * the prot, and we don't know yet if a page is mapped in.  To
453                          * handle this, we ought to sort out the CoW bit, and then this
454                          * will be easy.  Til then, just do a permissions check.  If we
455                          * start having weird issues with libc overwriting itself (since
456                          * procs mprotect that W), then change this. */
457                         if (check_perms(file->f_dentry->d_inode, S_IWUSR))
458                                 goto out_error;
459                 }
460         }
461         return TRUE;
462 out_error:      /* for debugging */
463         printk("[kernel] mmap perm check failed for %s for access %d\n",
464                file_name(file), prot);
465         return FALSE;
466 }
467
468 /* Helper, maps in page at addr, but only if nothing is present there.  Returns
469  * 0 on success.  If this is called by non-PM code, we'll store your ref in the
470  * PTE. */
471 static int map_page_at_addr(struct proc *p, struct page *page, uintptr_t addr,
472                             int prot)
473 {
474         pte_t *pte;
475         spin_lock(&p->pte_lock);        /* walking and changing PTEs */
476         /* find offending PTE (prob don't read this in).  This might alloc an
477          * intermediate page table page. */
478         pte = pgdir_walk(p->env_pgdir, (void*)addr, TRUE);
479         if (!pte) {
480                 spin_unlock(&p->pte_lock);
481                 return -ENOMEM;
482         }
483         /* a spurious, valid PF is possible due to a legit race: the page might have
484          * been faulted in by another core already (and raced on the memory lock),
485          * in which case we should just return. */
486         if (PAGE_PRESENT(*pte)) {
487                 spin_unlock(&p->pte_lock);
488                 /* callers expect us to eat the ref if we succeed. */
489                 page_decref(page);
490                 return 0;
491         }
492         /* preserve the dirty bit - pm removal could be looking concurrently */
493         prot |= (*pte & PTE_D ? PTE_D : 0);
494         /* We have a ref to page, which we are storing in the PTE */
495         *pte = PTE(page2ppn(page), PTE_P | prot);
496         spin_unlock(&p->pte_lock);
497         return 0;
498 }
499
500 /* Helper: copies *pp's contents to a new page, replacing your page pointer.  If
501  * this succeeds, you'll have a non-PM page, which matters for how you put it.*/
502 static int __copy_and_swap_pmpg(struct proc *p, struct page **pp)
503 {
504         struct page *new_page, *old_page = *pp;
505         if (upage_alloc(p, &new_page, FALSE))
506                 return -ENOMEM;
507         memcpy(page2kva(new_page), page2kva(old_page), PGSIZE);
508         pm_put_page(old_page);
509         *pp = new_page;
510         return 0;
511 }
512
513 /* Hold the VMR lock when you call this - it'll assume the entire VA range is
514  * mappable, which isn't true if there are concurrent changes to the VMRs. */
515 static int populate_anon_va(struct proc *p, uintptr_t va, unsigned long nr_pgs,
516                             int pte_prot)
517 {
518         struct page *page;
519         int ret;
520         for (long i = 0; i < nr_pgs; i++) {
521                 if (upage_alloc(p, &page, TRUE))
522                         return -ENOMEM;
523                 /* could imagine doing a memwalk instead of a for loop */
524                 ret = map_page_at_addr(p, page, va + i * PGSIZE, pte_prot);
525                 if (ret) {
526                         page_decref(page);
527                         return ret;
528                 }
529         }
530         return 0;
531 }
532
533 /* This will periodically unlock the vmr lock. */
534 static int populate_pm_va(struct proc *p, uintptr_t va, unsigned long nr_pgs,
535                           int pte_prot, struct page_map *pm, size_t offset,
536                           int flags, bool exec)
537 {
538         int ret = 0;
539         unsigned long pm_idx0 = offset >> PGSHIFT;
540         int vmr_history = ACCESS_ONCE(p->vmr_history);
541         struct page *page;
542
543         /* locking rules: start the loop holding the vmr lock, enter and exit the
544          * entire func holding the lock. */
545         for (long i = 0; i < nr_pgs; i++) {
546                 ret = pm_load_page_nowait(pm, pm_idx0 + i, &page);
547                 if (ret) {
548                         if (ret != -EAGAIN)
549                                 break;
550                         spin_unlock(&p->vmr_lock);
551                         /* might block here, can't hold the spinlock */
552                         ret = pm_load_page(pm, pm_idx0 + i, &page);
553                         spin_lock(&p->vmr_lock);
554                         if (ret)
555                                 break;
556                         /* while we were sleeping, the VMRs could have changed on us. */
557                         if (vmr_history != ACCESS_ONCE(p->vmr_history)) {
558                                 pm_put_page(page);
559                                 printk("[kernel] FYI: VMR changed during populate\n");
560                                 break;
561                         }
562                 }
563                 if (flags & MAP_PRIVATE) {
564                         ret = __copy_and_swap_pmpg(p, &page);
565                         if (ret) {
566                                 pm_put_page(page);
567                                 break;
568                         }
569                 }
570                 /* if this is an executable page, we might have to flush the
571                  * instruction cache if our HW requires it.
572                  * TODO: is this still needed?  andrew put this in a while ago*/
573                 if (exec)
574                         icache_flush_page(0, page2kva(page));
575                 ret = map_page_at_addr(p, page, va + i * PGSIZE, pte_prot);
576                 if (atomic_read(&page->pg_flags) & PG_PAGEMAP)
577                         pm_put_page(page);
578                 if (ret)
579                         break;
580         }
581         return ret;
582 }
583
584 void *do_mmap(struct proc *p, uintptr_t addr, size_t len, int prot, int flags,
585               struct file *file, size_t offset)
586 {
587         len = ROUNDUP(len, PGSIZE);
588         struct vm_region *vmr, *vmr_temp;
589
590         /* read/write vmr lock (will change the tree) */
591         spin_lock(&p->vmr_lock);
592         p->vmr_history++;
593         /* Sanity check, for callers that bypass mmap().  We want addr for anon
594          * memory to start above the break limit (BRK_END), but not 0.  Keep this in
595          * sync with BRK_END in mmap(). */
596         if (addr == 0)
597                 addr = BRK_END;
598         assert(!PGOFF(offset));
599
600         /* MCPs will need their code and data pinned.  This check will start to fail
601          * after uthread_slim_init(), at which point userspace should have enough
602          * control over its mmaps (i.e. no longer done by LD or load_elf) that it
603          * can ask for pinned and populated pages.  Except for dl_opens(). */
604         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
605         if (file && (atomic_read(&vcpd->flags) & VC_SCP_NOVCCTX))
606                 flags |= MAP_POPULATE | MAP_LOCKED;
607         /* Need to make sure nothing is in our way when we want a FIXED location.
608          * We just need to split on the end points (if they exist), and then remove
609          * everything in between.  __do_munmap() will do this.  Careful, this means
610          * an mmap can be an implied munmap() (not my call...). */
611         if (flags & MAP_FIXED)
612                 __do_munmap(p, addr, len);
613         vmr = create_vmr(p, addr, len);
614         if (!vmr) {
615                 printk("[kernel] do_mmap() aborted for %p + %d!\n", addr, len);
616                 set_errno(ENOMEM);
617                 spin_unlock(&p->vmr_lock);
618                 return MAP_FAILED;
619         }
620         addr = vmr->vm_base;
621         vmr->vm_prot = prot;
622         vmr->vm_flags = flags;
623         if (file) {
624                 if (!check_file_perms(vmr, file, prot)) {
625                         assert(!vmr->vm_file);
626                         destroy_vmr(vmr);
627                         set_errno(EACCES);
628                         spin_unlock(&p->vmr_lock);
629                         return MAP_FAILED;
630                 }
631                 /* TODO: consider locking the file while checking (not as manadatory as
632                  * in handle_page_fault() */
633                 if (nr_pages(offset + len) > nr_pages(file->f_dentry->d_inode->i_size)) {
634                         /* We're allowing them to set up the VMR, though if they attempt to
635                          * fault in any pages beyond the file's limit, they'll fail.  Since
636                          * they might not access the region, we need to make sure POPULATE
637                          * is off.  FYI, 64 bit glibc shared libs map in an extra 2MB of
638                          * unaligned space between their RO and RW sections, but then
639                          * immediately mprotect it to PROT_NONE. */
640                         flags &= ~MAP_POPULATE;
641                 }
642                 /* Prep the FS to make sure it can mmap the file.  Slightly weird
643                  * semantics: if we fail and had munmapped the space, they will have a
644                  * hole in their VM now. */
645                 if (file->f_op->mmap(file, vmr)) {
646                         assert(!vmr->vm_file);
647                         destroy_vmr(vmr);
648                         set_errno(EACCES);      /* not quite */
649                         spin_unlock(&p->vmr_lock);
650                         return MAP_FAILED;
651                 }
652                 kref_get(&file->f_kref, 1);
653                 pm_add_vmr(file2pm(file), vmr);
654         }
655         vmr->vm_file = file;
656         vmr->vm_foff = offset;
657         vmr = merge_me(vmr);            /* attempts to merge with neighbors */
658
659         if (flags & MAP_POPULATE && prot != PROT_NONE) {
660                 int pte_prot = (prot & PROT_WRITE) ? PTE_USER_RW :
661                            (prot & (PROT_READ|PROT_EXEC)) ? PTE_USER_RO : 0;
662                 unsigned long nr_pgs = len >> PGSHIFT;
663                 int ret = 0;
664                 if (!file) {
665                         ret = populate_anon_va(p, addr, nr_pgs, pte_prot);
666                 } else {
667                         /* Note: this will unlock if it blocks.  our refcnt on the file
668                          * keeps the pm alive when we unlock */
669                         ret = populate_pm_va(p, addr, nr_pgs, pte_prot, file->f_mapping,
670                                              offset, flags, prot & PROT_EXEC);
671                 }
672                 if (ret == -ENOMEM) {
673                         spin_unlock(&p->vmr_lock);
674                         printk("[kernel] ENOMEM, killing %d\n", p->pid);
675                         proc_destroy(p);
676                         return MAP_FAILED;      /* will never make it back to userspace */
677                 }
678         }
679         spin_unlock(&p->vmr_lock);
680         return (void*)addr;
681 }
682
683 int mprotect(struct proc *p, uintptr_t addr, size_t len, int prot)
684 {
685         printd("mprotect: (addr %p, len %p, prot 0x%x)\n", addr, len, prot);
686         if (!len)
687                 return 0;
688         if ((addr % PGSIZE) || (addr < MMAP_LOWEST_VA)) {
689                 set_errno(EINVAL);
690                 return -1;
691         }
692         uintptr_t end = ROUNDUP(addr + len, PGSIZE);
693         if (end > UMAPTOP || addr > end) {
694                 set_errno(ENOMEM);
695                 return -1;
696         }
697         /* read/write lock, will probably change the tree and settings */
698         spin_lock(&p->vmr_lock);
699         p->vmr_history++;
700         int ret = __do_mprotect(p, addr, len, prot);
701         spin_unlock(&p->vmr_lock);
702         return ret;
703 }
704
705 /* This does not care if the region is not mapped.  POSIX says you should return
706  * ENOMEM if any part of it is unmapped.  Can do this later if we care, based on
707  * the VMRs, not the actual page residency. */
708 int __do_mprotect(struct proc *p, uintptr_t addr, size_t len, int prot)
709 {
710         struct vm_region *vmr, *next_vmr;
711         pte_t *pte;
712         bool shootdown_needed = FALSE;
713         int pte_prot = (prot & PROT_WRITE) ? PTE_USER_RW :
714                        (prot & (PROT_READ|PROT_EXEC)) ? PTE_USER_RO : 0;
715         /* TODO: this is aggressively splitting, when we might not need to if the
716          * prots are the same as the previous.  Plus, there are three excessive
717          * scans.  Finally, we might be able to merge when we are done. */
718         isolate_vmrs(p, addr, len);
719         vmr = find_first_vmr(p, addr);
720         while (vmr && vmr->vm_base < addr + len) {
721                 if (vmr->vm_prot == prot)
722                         continue;
723                 if (vmr->vm_file && !check_file_perms(vmr, vmr->vm_file, prot)) {
724                         set_errno(EACCES);
725                         return -1;
726                 }
727                 vmr->vm_prot = prot;
728                 spin_lock(&p->pte_lock);        /* walking and changing PTEs */
729                 /* TODO: use a memwalk */
730                 for (uintptr_t va = vmr->vm_base; va < vmr->vm_end; va += PGSIZE) { 
731                         pte = pgdir_walk(p->env_pgdir, (void*)va, 0);
732                         if (pte && PAGE_PRESENT(*pte)) {
733                                 *pte = (*pte & ~PTE_PERM) | pte_prot;
734                                 shootdown_needed = TRUE;
735                         }
736                 }
737                 spin_unlock(&p->pte_lock);
738                 next_vmr = TAILQ_NEXT(vmr, vm_link);
739                 vmr = next_vmr;
740         }
741         if (shootdown_needed)
742                 proc_tlbshootdown(p, addr, addr + len);
743         return 0;
744 }
745
746 int munmap(struct proc *p, uintptr_t addr, size_t len)
747 {
748         printd("munmap(addr %x, len %x)\n", addr, len);
749         if (!len)
750                 return 0;
751         if ((addr % PGSIZE) || (addr < MMAP_LOWEST_VA)) {
752                 set_errno(EINVAL);
753                 return -1;
754         }
755         uintptr_t end = ROUNDUP(addr + len, PGSIZE);
756         if (end > UMAPTOP || addr > end) {
757                 set_errno(EINVAL);
758                 return -1;
759         }
760         /* read/write: changing the vmrs (trees, properties, and whatnot) */
761         spin_lock(&p->vmr_lock);
762         p->vmr_history++;
763         int ret = __do_munmap(p, addr, len);
764         spin_unlock(&p->vmr_lock);
765         return ret;
766 }
767
768 static int __munmap_mark_not_present(struct proc *p, pte_t *pte, void *va,
769                                      void *arg)
770 {
771         bool *shootdown_needed = (bool*)arg;
772         struct page *page;
773         /* could put in some checks here for !P and also !0 */
774         if (!PAGE_PRESENT(*pte))        /* unmapped (== 0) *ptes are also not PTE_P */
775                 return 0;
776         page = ppn2page(PTE2PPN(*pte));
777         *pte &= ~PTE_P;
778         *shootdown_needed = TRUE;
779         return 0;
780 }
781
782 /* If our page is actually in the PM, we don't do anything.  All a page map
783  * really needs is for our VMR to no longer track it (vmr being in the pm's
784  * list) and to not point at its pages (mark it 0, dude).
785  *
786  * But private mappings mess with that a bit.  Luckily, we can tell by looking
787  * at a page whether the specific page is in the PM or not.  If it isn't, we
788  * still need to free our "VMR local" copy.
789  *
790  * For pages in a PM, we're racing with PM removers.  Both of us sync with the
791  * mm lock, so once we hold the lock, it's a matter of whether or not the PTE is
792  * 0 or not.  If it isn't, then we're still okay to look at the page.  Consider
793  * the PTE a weak ref on the page.  So long as you hold the mm lock, you can
794  * look at the PTE and know the page isn't being freed. */
795 static int __vmr_free_pgs(struct proc *p, pte_t *pte, void *va, void *arg)
796 {
797         struct page *page;
798         if (!*pte)
799                 return 0;
800         page = ppn2page(PTE2PPN(*pte));
801         *pte = 0;
802         if (!(atomic_read(&page->pg_flags) & PG_PAGEMAP))
803                 page_decref(page);
804         return 0;
805 }
806
807 int __do_munmap(struct proc *p, uintptr_t addr, size_t len)
808 {
809         struct vm_region *vmr, *next_vmr, *first_vmr;
810         pte_t *pte;
811         bool shootdown_needed = FALSE;
812
813         /* TODO: this will be a bit slow, since we end up doing three linear
814          * searches (two in isolate, one in find_first). */
815         isolate_vmrs(p, addr, len);
816         first_vmr = find_first_vmr(p, addr);
817         vmr = first_vmr;
818         spin_lock(&p->pte_lock);        /* changing PTEs */
819         while (vmr && vmr->vm_base < addr + len) {
820                 env_user_mem_walk(p, (void*)vmr->vm_base, vmr->vm_end - vmr->vm_base,
821                                   __munmap_mark_not_present, &shootdown_needed);
822                 vmr = TAILQ_NEXT(vmr, vm_link);
823         }
824         spin_unlock(&p->pte_lock);
825         /* we haven't freed the pages yet; still using the PTEs to store the them.
826          * There should be no races with inserts/faults, since we still hold the mm
827          * lock since the previous CB. */
828         if (shootdown_needed)
829                 proc_tlbshootdown(p, addr, addr + len);
830         vmr = first_vmr;
831         while (vmr && vmr->vm_base < addr + len) {
832                 /* there is rarely more than one VMR in this loop.  o/w, we'll need to
833                  * gather up the vmrs and destroy outside the pte_lock. */
834                 spin_lock(&p->pte_lock);        /* changing PTEs */
835                 env_user_mem_walk(p, (void*)vmr->vm_base, vmr->vm_end - vmr->vm_base,
836                                       __vmr_free_pgs, 0);
837                 spin_unlock(&p->pte_lock);
838                 next_vmr = TAILQ_NEXT(vmr, vm_link);
839                 destroy_vmr(vmr);
840                 vmr = next_vmr;
841         }
842         return 0;
843 }
844
845 /* Helper - drop the page differently based on where it is from */
846 static void __put_page(struct page *page)
847 {
848         if (atomic_read(&page->pg_flags) & PG_PAGEMAP)
849                 pm_put_page(page);
850         else
851                 page_decref(page);
852 }
853
854 static int __hpf_load_page(struct proc *p, struct page_map *pm,
855                            unsigned long idx, struct page **page, bool first)
856 {
857         int ret = 0;
858         int coreid = core_id();
859         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
860         bool wake_scp = FALSE;
861         spin_lock(&p->proc_lock);
862         switch (p->state) {
863                 case (PROC_RUNNING_S):
864                         wake_scp = TRUE;
865                         __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
866                         /* it's possible for HPF to loop a few times; we can only save the
867                          * first time, o/w we could clobber. */
868                         if (first) {
869                                 __proc_save_context_s(p, pcpui->cur_ctx);
870                                 __proc_save_fpu_s(p);
871                                 /* We clear the owner, since userspace doesn't run here
872                                  * anymore, but we won't abandon since the fault handler
873                                  * still runs in our process. */
874                                 clear_owning_proc(coreid);
875                         }
876                         /* other notes: we don't currently need to tell the ksched
877                          * we switched from running to waiting, though we probably
878                          * will later for more generic scheds. */
879                         break;
880                 case (PROC_RUNNABLE_M):
881                 case (PROC_RUNNING_M):
882                         spin_unlock(&p->proc_lock);
883                         return -EAGAIN; /* will get reflected back to userspace */
884                 case (PROC_DYING):
885                         spin_unlock(&p->proc_lock);
886                         return -EINVAL;
887                 default:
888                         /* shouldn't have any waitings, under the current yield style.  if
889                          * this becomes an issue, we can branch on is_mcp(). */
890                         printk("HPF unexpectecd state(%s)", procstate2str(p->state));
891                         spin_unlock(&p->proc_lock);
892                         return -EINVAL;
893         }
894         spin_unlock(&p->proc_lock);
895         ret = pm_load_page(pm, idx, page);
896         if (wake_scp)
897                 proc_wakeup(p);
898         if (ret) {
899                 printk("load failed with ret %d\n", ret);
900                 return ret;
901         }
902         /* need to put our old ref, next time around HPF will get another. */
903         pm_put_page(*page);
904         return 0;
905 }
906
907 /* Returns 0 on success, or an appropriate -error code. 
908  *
909  * Notes: if your TLB caches negative results, you'll need to flush the
910  * appropriate tlb entry.  Also, you could have a weird race where a present PTE
911  * faulted for a different reason (was mprotected on another core), and the
912  * shootdown is on its way.  Userspace should have waited for the mprotect to
913  * return before trying to write (or whatever), so we don't care and will fault
914  * them. */
915 int handle_page_fault(struct proc *p, uintptr_t va, int prot)
916 {
917         struct vm_region *vmr;
918         struct page *a_page;
919         unsigned int f_idx;     /* index of the missing page in the file */
920         pte_t *pte;
921         int ret = 0;
922         bool first = TRUE;
923         va = ROUNDDOWN(va,PGSIZE);
924
925         if (prot != PROT_READ && prot != PROT_WRITE && prot != PROT_EXEC)
926                 panic("bad prot!");
927 refault:
928         /* read access to the VMRs TODO: RCU */
929         spin_lock(&p->vmr_lock);
930         /* Check the vmr's protection */
931         vmr = find_vmr(p, va);
932         if (!vmr) {                                                     /* not mapped at all */
933                 ret = -EFAULT;
934                 goto out;
935         }
936         if (!(vmr->vm_prot & prot)) {           /* wrong prots for this vmr */
937                 ret = -EPERM;
938                 goto out;
939         }
940         if (!vmr->vm_file) {
941                 /* No file - just want anonymous memory */
942                 if (upage_alloc(p, &a_page, TRUE)) {
943                         ret = -ENOMEM;
944                         goto out;
945                 }
946         } else {
947                 /* If this fails, either something got screwed up with the VMR, or the
948                  * permissions changed after mmap/mprotect.  Either way, I want to know
949                  * (though it's not critical). */
950                 if (!check_file_perms(vmr, vmr->vm_file, prot))
951                         printk("[kernel] possible issue with VMR prots on file %s!\n",
952                                file_name(vmr->vm_file));
953                 /* Load the file's page in the page cache.
954                  * TODO: (BLK) Note, we are holding the mem lock!  We need to rewrite
955                  * this stuff so we aren't hold the lock as excessively as we are, and
956                  * such that we can block and resume later. */
957                 assert(!PGOFF(va - vmr->vm_base + vmr->vm_foff));
958                 f_idx = (va - vmr->vm_base + vmr->vm_foff) >> PGSHIFT;
959                 /* TODO: need some sort of lock on the file to deal with someone
960                  * concurrently shrinking it.  Adding 1 to f_idx, since it is
961                  * zero-indexed */
962                 if (f_idx + 1 > nr_pages(vmr->vm_file->f_dentry->d_inode->i_size)) {
963                         /* We're asking for pages that don't exist in the file */
964                         /* TODO: unlock the file */
965                         ret = -ESPIPE; /* linux sends a SIGBUS at access time */
966                         goto out;
967                 }
968                 ret = pm_load_page_nowait(vmr->vm_file->f_mapping, f_idx, &a_page);
969                 if (ret) {
970                         if (ret != -EAGAIN)
971                                 goto out;
972                         /* keep the file alive after we unlock */
973                         kref_get(&vmr->vm_file->f_kref, 1);
974                         spin_unlock(&p->vmr_lock);
975                         ret = __hpf_load_page(p, vmr->vm_file->f_mapping, f_idx, &a_page,
976                                               first);
977                         first = FALSE;
978                         kref_put(&vmr->vm_file->f_kref);
979                         if (ret)
980                                 return ret;
981                         goto refault;
982                 }
983                 /* If we want a private map, we'll preemptively give you a new page.  We
984                  * used to just care if it was private and writable, but were running
985                  * into issues with libc changing its mapping (map private, then
986                  * mprotect to writable...)  In the future, we want to CoW this anyway,
987                  * so it's not a big deal. */
988                 if ((vmr->vm_flags & MAP_PRIVATE)) {
989                         ret = __copy_and_swap_pmpg(p, &a_page);
990                         if (ret)
991                                 goto out_put_pg;
992                 }
993                 /* if this is an executable page, we might have to flush the instruction
994                  * cache if our HW requires it. */
995                 if (vmr->vm_prot & PROT_EXEC)
996                         icache_flush_page((void*)va, page2kva(a_page));
997         }
998         /* update the page table TODO: careful with MAP_PRIVATE etc.  might do this
999          * separately (file, no file) */
1000         int pte_prot = (vmr->vm_prot & PROT_WRITE) ? PTE_USER_RW :
1001                        (vmr->vm_prot & (PROT_READ|PROT_EXEC)) ? PTE_USER_RO : 0;
1002         ret = map_page_at_addr(p, a_page, va, pte_prot);
1003         /* fall through, even for errors */
1004 out_put_pg:
1005         /* the VMR's existence in the PM (via the mmap) allows us to have PTE point
1006          * to a_page without it magically being reallocated.  For non-PM memory
1007          * (anon memory or private pages) we transferred the ref to the PTE. */
1008         if (atomic_read(&a_page->pg_flags) & PG_PAGEMAP)
1009                 pm_put_page(a_page);
1010 out:
1011         spin_unlock(&p->vmr_lock);
1012         return ret;
1013 }
1014
1015 /* Attempts to populate the pages, as if there was a page faults.  Bails on
1016  * errors, and returns the number of pages populated.  */
1017 unsigned long populate_va(struct proc *p, uintptr_t va, unsigned long nr_pgs)
1018 {
1019         struct vm_region *vmr, vmr_copy;
1020         unsigned long nr_pgs_this_vmr;
1021         unsigned long nr_filled = 0;
1022         struct page *page;
1023         int pte_prot;
1024
1025         /* we can screw around with ways to limit the find_vmr calls (can do the
1026          * next in line if we didn't unlock, etc., but i don't expect us to do this
1027          * for more than a single VMR in most cases. */
1028         spin_lock(&p->vmr_lock);
1029         while (nr_pgs) {
1030                 vmr = find_vmr(p, va);
1031                 if (!vmr)
1032                         break;
1033                 if (vmr->vm_prot == PROT_NONE)
1034                         break;
1035                 pte_prot = (vmr->vm_prot & PROT_WRITE) ? PTE_USER_RW :
1036                            (vmr->vm_prot & (PROT_READ|PROT_EXEC)) ? PTE_USER_RO : 0;
1037                 nr_pgs_this_vmr = MIN(nr_pgs, (vmr->vm_end - va) >> PGSHIFT);
1038                 if (!vmr->vm_file) {
1039                         if (populate_anon_va(p, va, nr_pgs_this_vmr, pte_prot)) {
1040                                 /* on any error, we can just bail.  we might be underestimating
1041                                  * nr_filled. */
1042                                 break;
1043                         }
1044                 } else {
1045                         /* need to keep the file alive in case we unlock/block */
1046                         kref_get(&vmr->vm_file->f_kref, 1);
1047                         if (populate_pm_va(p, va, nr_pgs_this_vmr, pte_prot,
1048                                            vmr->vm_file->f_mapping,
1049                                            vmr->vm_foff - (va - vmr->vm_base),
1050                                                            vmr->vm_flags, vmr->vm_prot & PROT_EXEC)) {
1051                                 /* we might have failed if the underlying file doesn't cover the
1052                                  * mmap window, depending on how we'll deal with truncation. */
1053                                 break;
1054                         }
1055                         kref_put(&vmr->vm_file->f_kref);
1056                 }
1057                 nr_filled += nr_pgs_this_vmr;
1058                 va += nr_pgs_this_vmr << PGSHIFT;
1059                 nr_pgs -= nr_pgs_this_vmr;
1060         }
1061         spin_unlock(&p->vmr_lock);
1062         return nr_filled;
1063 }
1064
1065 /* Kernel Dynamic Memory Mappings */
1066 uintptr_t dyn_vmap_llim = KERN_DYN_TOP;
1067 spinlock_t dyn_vmap_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
1068
1069 /* Reserve space in the kernel dynamic memory map area */
1070 uintptr_t get_vmap_segment(unsigned long num_pages)
1071 {
1072         uintptr_t retval;
1073         spin_lock(&dyn_vmap_lock);
1074         retval = dyn_vmap_llim - num_pages * PGSIZE;
1075         if ((retval > ULIM) && (retval < KERN_DYN_TOP)) {
1076                 dyn_vmap_llim = retval;
1077         } else {
1078                 warn("[kernel] dynamic mapping failed!");
1079                 retval = 0;
1080         }
1081         spin_unlock(&dyn_vmap_lock);
1082         return retval;
1083 }
1084
1085 /* Give up your space.  Note this isn't supported yet */
1086 uintptr_t put_vmap_segment(uintptr_t vaddr, unsigned long num_pages)
1087 {
1088         /* TODO: use vmem regions for adjustable vmap segments */
1089         warn("Not implemented, leaking vmem space.\n");
1090         return 0;
1091 }
1092
1093 /* Map a virtual address chunk to physical addresses.  Make sure you got a vmap
1094  * segment before actually trying to do the mapping.
1095  *
1096  * Careful with more than one 'page', since it will assume your physical pages
1097  * are also contiguous.  Most callers will only use one page.
1098  *
1099  * Finally, note that this does not care whether or not there are real pages
1100  * being mapped, and will not attempt to incref your page (if there is such a
1101  * thing).  Handle your own refcnting for pages. */
1102 int map_vmap_segment(uintptr_t vaddr, uintptr_t paddr, unsigned long num_pages,
1103                      int perm)
1104 {
1105         /* For now, we only handle the root pgdir, and not any of the other ones
1106          * (like for processes).  To do so, we'll need to insert into every pgdir,
1107          * and send tlb shootdowns to those that are active (which we don't track
1108          * yet). */
1109         extern int booting;
1110         assert(booting);
1111
1112         /* TODO: (MM) you should lock on boot pgdir modifications.  A vm region lock
1113          * isn't enough, since there might be a race on outer levels of page tables.
1114          * For now, we'll just use the dyn_vmap_lock (which technically works). */
1115         spin_lock(&dyn_vmap_lock);
1116         pte_t *pte;
1117 #ifdef CONFIG_X86
1118         perm |= PTE_G;
1119 #endif
1120         for (int i = 0; i < num_pages; i++) {
1121                 pte = pgdir_walk(boot_pgdir, (void*)(vaddr + i * PGSIZE), 1);
1122                 if (!pte) {
1123                         spin_unlock(&dyn_vmap_lock);
1124                         return -ENOMEM;
1125                 }
1126                 /* You probably should have unmapped first */
1127                 if (*pte)
1128                         warn("Existing PTE value %p\n", *pte);
1129                 *pte = PTE(pa2ppn(paddr + i * PGSIZE), perm);
1130         }
1131         spin_unlock(&dyn_vmap_lock);
1132         return 0;
1133 }
1134
1135 /* Unmaps / 0's the PTEs of a chunk of vaddr space */
1136 int unmap_vmap_segment(uintptr_t vaddr, unsigned long num_pages)
1137 {
1138         /* Not a big deal - won't need this til we do something with kthreads */
1139         warn("Incomplete, don't call this yet.");
1140         spin_lock(&dyn_vmap_lock);
1141         /* TODO: For all pgdirs */
1142         pte_t *pte;
1143         for (int i = 0; i < num_pages; i++) {
1144                 pte = pgdir_walk(boot_pgdir, (void*)(vaddr + i * PGSIZE), 1);
1145                 *pte = 0;
1146         }
1147         /* TODO: TLB shootdown.  Also note that the global flag is set on the PTE
1148          * (for x86 for now), which requires a global shootdown.  bigger issue is
1149          * the TLB shootdowns for multiple pgdirs.  We'll need to remove from every
1150          * pgdir, and send tlb shootdowns to those that are active (which we don't
1151          * track yet). */
1152         spin_unlock(&dyn_vmap_lock);
1153         return 0;
1154 }
1155
1156 uintptr_t vmap_pmem(uintptr_t paddr, size_t nr_bytes)
1157 {
1158         uintptr_t vaddr;
1159         unsigned long nr_pages = ROUNDUP(nr_bytes, PGSIZE) >> PGSHIFT;
1160         assert(nr_bytes && paddr);
1161         vaddr = get_vmap_segment(nr_pages);
1162         if (!vaddr) {
1163                 warn("Unable to get a vmap segment");   /* probably a bug */
1164                 return 0;
1165         }
1166         if (map_vmap_segment(vaddr, paddr, nr_pages, PTE_P | PTE_KERN_RW)) {
1167                 warn("Unable to map a vmap segment");   /* probably a bug */
1168                 return 0;
1169         }
1170         return vaddr;
1171 }
1172
1173 int vunmap_vmem(uintptr_t vaddr, size_t nr_bytes)
1174 {
1175         unsigned long nr_pages = ROUNDUP(nr_bytes, PGSIZE) >> PGSHIFT;
1176         unmap_vmap_segment(vaddr, nr_pages);
1177         put_vmap_segment(vaddr, nr_pages);
1178         return 0;
1179 }