vm: add vm-region to manage userspace virtual memory address spaces
vm-region supports creating nested regions of virtual memory, each with their own memory protection restrictions. vm-objects can be mapped into a vm-region, making the underlying memory accessible. all mappings are lazy: page tables are not updated until the mapped memory is accessed.
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include/mango/vm-region.h
Normal file
126
include/mango/vm-region.h
Normal file
@@ -0,0 +1,126 @@
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#ifndef MANGO_VM_REGION_H_
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#define MANGO_VM_REGION_H_
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#include <mango/object.h>
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#include <mango/pmap.h>
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#include <mango/vm.h>
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#define VM_REGION_NAME_MAX 64
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#define VM_REGION_ANY_MAP_ADDRESS ((virt_addr_t) - 1)
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struct vm_region;
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struct vm_object;
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enum vm_region_entry_type {
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VM_REGION_ENTRY_NONE = 0,
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VM_REGION_ENTRY_REGION,
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VM_REGION_ENTRY_MAPPING,
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};
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||||||
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struct vm_region_entry {
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struct btree_node e_node;
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struct vm_region_entry *e_parent;
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enum vm_region_entry_type e_type;
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/* absolute virtual address of the entry */
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virt_addr_t e_base_address;
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||||||
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/* size of the entry in bytes */
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size_t e_size;
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|
};
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||||||
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struct vm_region_mapping {
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|
struct vm_region_entry m_entry;
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|
struct vm_object *m_object;
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/* used to link to vm_object->vo_mappings */
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||||||
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struct queue_entry m_object_entry;
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enum vm_prot m_prot;
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/* offset in bytes to the start of the object data that was mapped */
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||||||
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off_t m_object_offset;
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|
};
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||||||
|
struct vm_region {
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||||||
|
struct object vr_base;
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struct vm_region_entry vr_entry;
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char vr_name[VM_REGION_NAME_MAX];
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/* btree of struct vm_region_entry.
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* sibling entries cannot overlap each other, and child entries must
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* be entirely contained within their immediate parent entry. */
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struct btree vr_entries;
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/* memory protection restriction mask.
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* any mapping in this region, or any of its children, cannot use
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* protection flags that are not set in this mask.
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* for example, if VM_PROT_EXEC is /not/ set here, no mapping
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* can be created in this region or any child region with VM_PROT_EXEC
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* set. */
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||||||
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enum vm_prot vr_prot;
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/* the physical address space in which mappings in this region (and
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|
* its children) are created */
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||||||
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pmap_t vr_pmap;
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};
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||||||
|
extern kern_status_t vm_region_type_init(void);
|
||||||
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||||||
|
extern kern_status_t vm_region_create(
|
||||||
|
struct vm_region *parent,
|
||||||
|
const char *name,
|
||||||
|
virt_addr_t base,
|
||||||
|
size_t len,
|
||||||
|
enum vm_prot prot,
|
||||||
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struct vm_region **out);
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||||||
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||||||
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/* find the child region that has jurisdiction over the specified virtual
|
||||||
|
* address. returns the lowest-nested region that covers the specified virtual
|
||||||
|
* address. */
|
||||||
|
extern struct vm_region *vm_region_find_child(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* find the child region that has jurisdiction over the specified virtual
|
||||||
|
* address area. returns the lowest-nested region that covers the specified
|
||||||
|
* virtual address area. the area must be fully contained within a region, with
|
||||||
|
* no partial overlaps. if an area is covered by multiple regions, or is only
|
||||||
|
* partially within a region, returns NULL. */
|
||||||
|
extern struct vm_region *vm_region_find_child_for_area(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr,
|
||||||
|
size_t len);
|
||||||
|
extern struct vm_region_mapping *vm_region_find_mapping(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr);
|
||||||
|
|
||||||
|
extern kern_status_t vm_region_map_object(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t map_address,
|
||||||
|
struct vm_object *object,
|
||||||
|
off_t object_offset,
|
||||||
|
size_t length,
|
||||||
|
enum vm_prot prot,
|
||||||
|
virt_addr_t *out);
|
||||||
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||||||
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/* returns true if the memory area defined by [base, base+len] contains:
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|
* - no child regions
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||||||
|
* - no vm_object mappings
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||||||
|
* if any child regions or mappings exist in the memory area, returns false.
|
||||||
|
* if the memory area exceeds the bounds of the region, returns false.
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||||||
|
*/
|
||||||
|
extern bool vm_region_is_area_free(
|
||||||
|
const struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t base,
|
||||||
|
size_t len);
|
||||||
|
|
||||||
|
extern kern_status_t vm_region_demand_map(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr,
|
||||||
|
enum pmap_fault_flags flags);
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||||||
|
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||||||
|
extern void vm_region_dump(struct vm_region *region, int depth);
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||||||
|
DEFINE_OBJECT_LOCK_FUNCTION(vm_region, vr_base)
|
||||||
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||||||
|
#endif
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@@ -4,6 +4,7 @@
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|||||||
#include <mango/printk.h>
|
#include <mango/printk.h>
|
||||||
#include <mango/status.h>
|
#include <mango/status.h>
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||||||
#include <mango/vm-object.h>
|
#include <mango/vm-object.h>
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||||||
|
#include <mango/vm-region.h>
|
||||||
#include <mango/vm.h>
|
#include <mango/vm.h>
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||||||
#include <stddef.h>
|
#include <stddef.h>
|
||||||
#include <stdint.h>
|
#include <stdint.h>
|
||||||
@@ -41,6 +42,7 @@ kern_status_t vm_bootstrap(
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||||||
kmalloc_init();
|
kmalloc_init();
|
||||||
vm_object_type_init();
|
vm_object_type_init();
|
||||||
|
vm_region_type_init();
|
||||||
return KERN_OK;
|
return KERN_OK;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
703
vm/vm-region.c
Normal file
703
vm/vm-region.c
Normal file
@@ -0,0 +1,703 @@
|
|||||||
|
#include <mango/libc/stdio.h>
|
||||||
|
#include <mango/object.h>
|
||||||
|
#include <mango/panic.h>
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||||||
|
#include <mango/printk.h>
|
||||||
|
#include <mango/status.h>
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||||||
|
#include <mango/util.h>
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||||||
|
#include <mango/vm-object.h>
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||||||
|
#include <mango/vm-region.h>
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||||||
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#undef ASLR
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enum search_direction {
|
||||||
|
SEARCH_LEFT,
|
||||||
|
SEARCH_RIGHT,
|
||||||
|
};
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#define VM_REGION_CAST(p) \
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||||||
|
OBJECT_C_CAST(struct vm_region, vr_base, &vm_region_type, p)
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static struct object_type vm_region_type = {
|
||||||
|
.ob_name = "vm-region",
|
||||||
|
.ob_size = sizeof(struct vm_region),
|
||||||
|
.ob_header_offset = offsetof(struct vm_region, vr_base),
|
||||||
|
};
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||||||
|
|
||||||
|
static struct vm_cache mapping_cache = {
|
||||||
|
.c_name = "vm-region-mapping",
|
||||||
|
.c_obj_size = sizeof(struct vm_region_mapping),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct entry_pair {
|
||||||
|
struct vm_region_entry *p_left, *p_right;
|
||||||
|
};
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||||||
|
|
||||||
|
kern_status_t vm_region_type_init(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vm_cache_init(&mapping_cache);
|
||||||
|
return object_type_register(&vm_region_type);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static virt_addr_t find_free_area_linear(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
size_t target_length);
|
||||||
|
static virt_addr_t find_free_area_random(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
size_t target_length);
|
||||||
|
|
||||||
|
static void put_entry(struct vm_region *parent, struct vm_region_entry *child)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct btree_node *cur = parent->vr_entries.b_root;
|
||||||
|
if (!cur) {
|
||||||
|
parent->vr_entries.b_root = &child->e_node;
|
||||||
|
btree_insert_fixup(&parent->vr_entries, &child->e_node);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
virt_addr_t child_base = child->e_base_address;
|
||||||
|
virt_addr_t child_limit = child_base + child->e_size - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
while (cur) {
|
||||||
|
struct vm_region_entry *cur_entry
|
||||||
|
= BTREE_CONTAINER(struct vm_region_entry, e_node, cur);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *next = NULL;
|
||||||
|
virt_addr_t cur_base = cur_entry->e_base_address;
|
||||||
|
virt_addr_t cur_limit = cur_base + cur_entry->e_size - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (child_limit < cur_base) {
|
||||||
|
next = btree_left(cur);
|
||||||
|
} else if (child_base > cur_limit) {
|
||||||
|
next = btree_right(cur);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
panic("tried to add an overlapping entry to vm-region");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (next) {
|
||||||
|
cur = next;
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (child_limit < cur_base) {
|
||||||
|
btree_put_left(cur, &child->e_node);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
btree_put_right(cur, &child->e_node);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
btree_insert_fixup(&parent->vr_entries, &child->e_node);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct vm_region *vm_region_from_entry(struct vm_region_entry *entry)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (entry->e_type != VM_REGION_ENTRY_REGION) {
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return BTREE_CONTAINER(struct vm_region, vr_entry, entry);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct vm_region_mapping *vm_region_mapping_from_entry(
|
||||||
|
struct vm_region_entry *entry)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (entry->e_type != VM_REGION_ENTRY_MAPPING) {
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return BTREE_CONTAINER(struct vm_region_mapping, m_entry, entry);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
kern_status_t vm_region_create(
|
||||||
|
struct vm_region *parent,
|
||||||
|
const char *name,
|
||||||
|
virt_addr_t base,
|
||||||
|
size_t len,
|
||||||
|
enum vm_prot prot,
|
||||||
|
struct vm_region **out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!base || !len) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (len & VM_PAGE_MASK) {
|
||||||
|
len &= ~VM_PAGE_MASK;
|
||||||
|
len += VM_PAGE_SIZE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (parent) {
|
||||||
|
if ((prot & parent->vr_prot) != prot) {
|
||||||
|
/* child region protection must match or be a
|
||||||
|
* subset of parent region protection */
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (base == VM_REGION_ANY_MAP_ADDRESS) {
|
||||||
|
#ifdef ASLR
|
||||||
|
map_address = find_free_area_random(region, length);
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
base = find_free_area_linear(parent, len);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
base &= ~VM_PAGE_MASK;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (base == 0) {
|
||||||
|
return KERN_NO_MEMORY;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else if (!vm_region_is_area_free(parent, base, len)) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct object *region_object = object_create(&vm_region_type);
|
||||||
|
if (!region_object) {
|
||||||
|
return KERN_NO_MEMORY;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region *region = VM_REGION_CAST(region_object);
|
||||||
|
|
||||||
|
region->vr_prot = prot;
|
||||||
|
region->vr_entry.e_type = VM_REGION_ENTRY_REGION;
|
||||||
|
region->vr_entry.e_base_address = base;
|
||||||
|
region->vr_entry.e_size = len;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (parent) {
|
||||||
|
region->vr_entry.e_parent = &parent->vr_entry;
|
||||||
|
region->vr_pmap = parent->vr_pmap;
|
||||||
|
put_entry(parent, ®ion->vr_entry);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (name) {
|
||||||
|
strncpy(region->vr_name, name, sizeof region->vr_name);
|
||||||
|
region->vr_name[sizeof region->vr_name - 1] = '\0';
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
*out = region;
|
||||||
|
return KERN_OK;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct vm_region_entry *vm_region_find_entry(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct btree_node *cur = region->vr_entries.b_root;
|
||||||
|
if (!cur) {
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region_entry *result = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
while (cur) {
|
||||||
|
struct vm_region_entry *child
|
||||||
|
= BTREE_CONTAINER(struct vm_region_entry, e_node, cur);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *next = NULL;
|
||||||
|
virt_addr_t child_limit
|
||||||
|
= child->e_base_address + child->e_size - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (addr < child->e_base_address) {
|
||||||
|
next = btree_left(cur);
|
||||||
|
} else if (addr > child_limit) {
|
||||||
|
next = btree_right(cur);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
result = child;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cur = next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region *vm_region_find_child(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct vm_region_entry *result = vm_region_find_entry(region, addr);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!result || result->e_type != VM_REGION_ENTRY_REGION) {
|
||||||
|
return region;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return vm_region_from_entry(result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region *vm_region_find_child_for_area(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t base,
|
||||||
|
size_t len)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
virt_addr_t limit = base + len - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
while (region) {
|
||||||
|
struct btree_node *cur = region->vr_entries.b_root;
|
||||||
|
if (!cur) {
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool found_new_region = false;
|
||||||
|
while (cur) {
|
||||||
|
struct vm_region_entry *child = BTREE_CONTAINER(
|
||||||
|
struct vm_region_entry,
|
||||||
|
e_node,
|
||||||
|
cur);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *next = NULL;
|
||||||
|
virt_addr_t child_base = child->e_base_address;
|
||||||
|
virt_addr_t child_limit
|
||||||
|
= child_base + child->e_size - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (limit < child_base) {
|
||||||
|
next = btree_left(cur);
|
||||||
|
} else if (base > child_limit) {
|
||||||
|
next = btree_right(cur);
|
||||||
|
} else if (base >= child_base && limit <= child_limit) {
|
||||||
|
region = vm_region_from_entry(child);
|
||||||
|
found_new_region = true;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cur = next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!found_new_region) {
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return region;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region_mapping *vm_region_find_mapping(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct vm_region_entry *result = vm_region_find_entry(region, addr);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!result) {
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return vm_region_mapping_from_entry(result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct vm_region_entry *get_random_child(struct vm_region *region)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
enum {
|
||||||
|
STEP_LEFT = 0,
|
||||||
|
STEP_RIGHT = 1,
|
||||||
|
STEP_FINISH = 2,
|
||||||
|
} step;
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *result = NULL;
|
||||||
|
struct btree_node *cur = region->vr_entries.b_root;
|
||||||
|
if (!cur) {
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
while (1) {
|
||||||
|
unsigned long r;
|
||||||
|
fill_random(&r, sizeof r);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *next = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
step = r % 3;
|
||||||
|
switch (step) {
|
||||||
|
case STEP_LEFT:
|
||||||
|
next = btree_left(cur);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case STEP_RIGHT:
|
||||||
|
next = btree_right(cur);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case STEP_FINISH:
|
||||||
|
result = cur;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!next) {
|
||||||
|
result = cur;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cur = next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!result) {
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return BTREE_CONTAINER(struct vm_region_entry, e_node, result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static virt_addr_t find_free_area_linear_ex(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
size_t target_length,
|
||||||
|
struct btree_node *start,
|
||||||
|
enum search_direction direction)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (region->vr_entry.e_size < target_length) {
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *left_node = NULL, *right_node = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (direction) {
|
||||||
|
case SEARCH_LEFT:
|
||||||
|
right_node = start;
|
||||||
|
left_node = start ? btree_left(start) : NULL;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case SEARCH_RIGHT:
|
||||||
|
left_node = start;
|
||||||
|
right_node = start ? btree_left(start) : NULL;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!left_node && !right_node) {
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
while (1) {
|
||||||
|
struct vm_region_entry *left = BTREE_CONTAINER(
|
||||||
|
struct vm_region_entry,
|
||||||
|
e_node,
|
||||||
|
left_node);
|
||||||
|
struct vm_region_entry *right = BTREE_CONTAINER(
|
||||||
|
struct vm_region_entry,
|
||||||
|
e_node,
|
||||||
|
right_node);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* addresses of the first and last free bytes in the area
|
||||||
|
* respectively. */
|
||||||
|
virt_addr_t area_base, area_limit;
|
||||||
|
if (left && right) {
|
||||||
|
area_base = left->e_base_address + left->e_size;
|
||||||
|
area_limit = right->e_base_address - 1;
|
||||||
|
} else if (right) {
|
||||||
|
area_base = region->vr_entry.e_base_address;
|
||||||
|
area_limit = left->e_base_address - 1;
|
||||||
|
} else if (left) {
|
||||||
|
area_base = left->e_base_address + left->e_size;
|
||||||
|
area_limit = region->vr_entry.e_base_address
|
||||||
|
+ region->vr_entry.e_size - 1;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
size_t area_size = 0;
|
||||||
|
if (area_limit >= area_base) {
|
||||||
|
area_size = area_limit - area_base + 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (area_size >= target_length) {
|
||||||
|
return area_base;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (direction == SEARCH_RIGHT) {
|
||||||
|
left_node = right_node;
|
||||||
|
right_node = btree_next(right_node);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
right_node = left_node;
|
||||||
|
left_node = btree_prev(right_node);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static virt_addr_t find_free_area_linear(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
size_t target_length)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!region->vr_entries.b_root) {
|
||||||
|
return region->vr_entry.e_base_address;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return find_free_area_linear_ex(
|
||||||
|
region,
|
||||||
|
target_length,
|
||||||
|
btree_first(®ion->vr_entries),
|
||||||
|
SEARCH_RIGHT);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static virt_addr_t random_address(
|
||||||
|
virt_addr_t area_base,
|
||||||
|
size_t area_length,
|
||||||
|
size_t target_length)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
size_t random_range = area_length - target_length;
|
||||||
|
|
||||||
|
off_t offset = 0;
|
||||||
|
fill_random(&offset, sizeof offset);
|
||||||
|
|
||||||
|
offset %= random_range;
|
||||||
|
return area_base + offset;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static virt_addr_t find_free_area_random(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
size_t target_length)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int tmp = 0;
|
||||||
|
struct btree_node *node = NULL;
|
||||||
|
struct vm_region_entry *basis = get_random_child(region);
|
||||||
|
|
||||||
|
fill_random(&tmp, sizeof tmp);
|
||||||
|
enum search_direction direction = tmp % 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region_entry *left = NULL, *right = NULL;
|
||||||
|
if (direction == SEARCH_LEFT) {
|
||||||
|
node = basis ? btree_left(&basis->e_node) : NULL;
|
||||||
|
right = basis;
|
||||||
|
left = BTREE_CONTAINER(struct vm_region_entry, e_node, node);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
node = basis ? btree_right(&basis->e_node) : NULL;
|
||||||
|
left = basis;
|
||||||
|
right = BTREE_CONTAINER(struct vm_region_entry, e_node, node);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
virt_addr_t base = region->vr_entry.e_base_address,
|
||||||
|
limit = base + region->vr_entry.e_size - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (left) {
|
||||||
|
base = left->e_base_address;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (right) {
|
||||||
|
limit = right->e_base_address + right->e_size - 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return random_address(base, limit - base + 1, target_length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
kern_status_t vm_region_map_object(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t map_address,
|
||||||
|
struct vm_object *object,
|
||||||
|
off_t object_offset,
|
||||||
|
size_t length,
|
||||||
|
enum vm_prot prot,
|
||||||
|
virt_addr_t *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
object_offset &= ~VM_PAGE_MASK;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (length & VM_PAGE_MASK) {
|
||||||
|
length &= ~VM_PAGE_MASK;
|
||||||
|
length += VM_PAGE_SIZE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!region || !object || !out) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if ((prot & region->vr_prot) != prot) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if ((prot & object->vo_prot) != prot) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!length || object_offset + length > object->vo_size) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (map_address != VM_REGION_ANY_MAP_ADDRESS) {
|
||||||
|
region = vm_region_find_child_for_area(
|
||||||
|
region,
|
||||||
|
map_address,
|
||||||
|
length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!region) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (map_address == VM_REGION_ANY_MAP_ADDRESS) {
|
||||||
|
#ifdef ASLR
|
||||||
|
map_address = find_free_area_random(region, length);
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
map_address = find_free_area_linear(region, length);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
map_address &= ~VM_PAGE_MASK;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (map_address == 0) {
|
||||||
|
return KERN_NO_MEMORY;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else if (!vm_region_is_area_free(region, map_address, length)) {
|
||||||
|
return KERN_INVALID_ARGUMENT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region_mapping *mapping
|
||||||
|
= vm_cache_alloc(&mapping_cache, VM_NORMAL);
|
||||||
|
if (!mapping) {
|
||||||
|
return KERN_NO_MEMORY;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
tracek("mapping %s at [%llx-%llx]",
|
||||||
|
object->vo_name,
|
||||||
|
map_address,
|
||||||
|
map_address + length);
|
||||||
|
mapping->m_object = object;
|
||||||
|
mapping->m_prot = prot;
|
||||||
|
mapping->m_object_offset = object_offset;
|
||||||
|
mapping->m_entry.e_type = VM_REGION_ENTRY_MAPPING;
|
||||||
|
mapping->m_entry.e_parent = ®ion->vr_entry;
|
||||||
|
mapping->m_entry.e_base_address = map_address;
|
||||||
|
mapping->m_entry.e_size = length;
|
||||||
|
|
||||||
|
put_entry(region, &mapping->m_entry);
|
||||||
|
queue_push_back(&object->vo_mappings, &mapping->m_object_entry);
|
||||||
|
|
||||||
|
*out = map_address;
|
||||||
|
return KERN_OK;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool vm_region_is_area_free(
|
||||||
|
const struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t base,
|
||||||
|
size_t len)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/* address of the last byte in the region */
|
||||||
|
virt_addr_t region_limit
|
||||||
|
= region->vr_entry.e_base_address + region->vr_entry.e_size - 1;
|
||||||
|
if (base < region->vr_entry.e_base_address || base > region_limit) {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (base + len - 1 > region_limit) {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
virt_addr_t limit = base + len - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *cur = region->vr_entries.b_root;
|
||||||
|
if (!cur) {
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
while (cur) {
|
||||||
|
struct vm_region_entry *entry
|
||||||
|
= BTREE_CONTAINER(struct vm_region_entry, e_node, cur);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *next = NULL;
|
||||||
|
virt_addr_t entry_limit
|
||||||
|
= entry->e_base_address + entry->e_size - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (base > entry_limit) {
|
||||||
|
next = btree_right(cur);
|
||||||
|
} else if (limit < entry->e_base_address) {
|
||||||
|
next = btree_left(cur);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cur = next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
kern_status_t vm_region_demand_map(
|
||||||
|
struct vm_region *region,
|
||||||
|
virt_addr_t addr,
|
||||||
|
enum pmap_fault_flags flags)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
addr &= ~VM_PAGE_MASK;
|
||||||
|
region = vm_region_find_child(region, addr);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region_mapping *mapping
|
||||||
|
= vm_region_find_mapping(region, addr);
|
||||||
|
if (!mapping) {
|
||||||
|
return KERN_NO_ENTRY;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
off_t offset = addr - mapping->m_entry.e_base_address
|
||||||
|
+ mapping->m_object_offset;
|
||||||
|
|
||||||
|
tracek("vm: tried to access vm-object %s at offset=%05llx",
|
||||||
|
mapping->m_object->vo_name,
|
||||||
|
offset);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_page *pg
|
||||||
|
= vm_object_alloc_page(mapping->m_object, offset, VM_PAGE_4K);
|
||||||
|
tracek("vm: mapping %07llx -> %10llx", vm_page_get_paddr(pg), addr);
|
||||||
|
return pmap_add(
|
||||||
|
region->vr_pmap,
|
||||||
|
addr,
|
||||||
|
vm_page_get_pfn(pg),
|
||||||
|
mapping->m_prot,
|
||||||
|
PMAP_NORMAL);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef TRACE
|
||||||
|
void vm_region_dump(struct vm_region *region, int depth)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
char line[128] = {0};
|
||||||
|
size_t p = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < depth; i++) {
|
||||||
|
p += snprintf(line + p, sizeof line - p, " ");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
p += snprintf(
|
||||||
|
line + p,
|
||||||
|
sizeof line - p,
|
||||||
|
"region: %s [%llx-%llx]",
|
||||||
|
region->vr_name,
|
||||||
|
region->vr_entry.e_base_address,
|
||||||
|
region->vr_entry.e_base_address + region->vr_entry.e_size);
|
||||||
|
|
||||||
|
printk("%s", line);
|
||||||
|
|
||||||
|
struct btree_node *cur = btree_first(®ion->vr_entries);
|
||||||
|
while (cur) {
|
||||||
|
memset(line, 0x0, sizeof line);
|
||||||
|
p = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < depth + 1; i++) {
|
||||||
|
p += snprintf(line + p, sizeof line - p, " ");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct vm_region_entry *entry
|
||||||
|
= BTREE_CONTAINER(struct vm_region_entry, e_node, cur);
|
||||||
|
struct vm_region *child_region = vm_region_from_entry(entry);
|
||||||
|
struct vm_region_mapping *child_mapping
|
||||||
|
= vm_region_mapping_from_entry(entry);
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (entry->e_type) {
|
||||||
|
case VM_REGION_ENTRY_REGION:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case VM_REGION_ENTRY_MAPPING:
|
||||||
|
p += snprintf(
|
||||||
|
line + p,
|
||||||
|
sizeof line - p,
|
||||||
|
"mapping: %s [%llx-%llx] -> [%llx-%llx]",
|
||||||
|
child_mapping->m_object->vo_name,
|
||||||
|
child_mapping->m_object_offset,
|
||||||
|
child_mapping->m_object_offset
|
||||||
|
+ child_mapping->m_entry.e_size,
|
||||||
|
child_mapping->m_entry.e_base_address,
|
||||||
|
child_mapping->m_entry.e_base_address
|
||||||
|
+ child_mapping->m_entry.e_size);
|
||||||
|
printk("%s", line);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
p += snprintf(line + p, sizeof line - p, "invalid");
|
||||||
|
printk("%s", line);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (child_region) {
|
||||||
|
vm_region_dump(child_region, depth + 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cur = btree_next(cur);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#endif
|
||||||
Reference in New Issue
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