cos2000v2/include/memory.h

/*******************************************************************************/
/* COS2000 - Compatible Operating System - LGPL v3 - Hordé Nicolas             */
/*                                                                             */
#include "types.h"
#include "queue.h"

#ifndef _MEMORY
#   define _MEMORY

#   define TOPAGE(addr)	  (addr) >> 12
#   define	TOPD(addr)	((addr) & 0xFFC00000) >> 22
#   define	TOPT(addr)	((addr) & 0x003FF000) >> 12
#   define	TOPG(addr)	(addr) & 0x00000FFF

#   define	PAGESIZE 	4096
				/* Taille d'une page */
#   define	PAGENUMBER 	1024
				/* Nombre de pages */
#   define KERNELSIZE  PAGESIZE*PAGENUMBER*2	/* 2 pages de 4mo en identity mapping */

#   define IDT_ADDR		0x00000000	/* adresse de la IDT */
#   define GDT_ADDR		0x00000800	/* adresse de la GDT */
#   define	KERNEL_PD_ADDR		0x00001000
						/* adresse de la page directory */
#   define	KERNEL_STACK_ADDR	0x0009FFFF
						/* adresse de la pile du kernel */
#   define	KERNEL_CODE_ADDR	0x00100000
						/* adresse du code du noyau */
#   define KERNEL_PAGES		0x00800000	/* adresse des pages */
#   define KERNEL_HEAP		0x10000000	/* adresse du heap */
#   define VESA_FBMEM		    0x38000000	/* adresse du framebuffer VESA */
#   define	USER_CODE 		0x40000000
						/* adresse du code utilisateur */
#   define	USER_STACK 		0xE0000000
						/* adresse de la pile utilisateur */

/* limites de la mémoire 32 bits */
#   define	MAXMEMSIZE	0x100000000
#   define	MAXMEMPAGE	1024*1024
#   define MAXHEAPSIZE	VESA_FBMEM-KERNEL_HEAP
#   define MAXPAGESSIZE	KERNEL_HEAP-KERNEL_PAGES

/* page directory */
#   define PAGE_NOFLAG	0x0
#   define PAGE_PRESENT	0b000000001	/* page directory / table */
#   define PAGE_WRITE	    0b000000010	/* page lecture ecriture */
#   define PAGE_ALL		0b000000100	/* accessible user & supervisor */
#   define PAGE_WTROUGH	0b000001000	/* write-through cache */
#   define PAGE_NOCACHE	0b000010000	/* cache desactivé */
#   define PAGE_ACCESS 	0b000100000	/* page accedée */
#   define PAGE_4MB		0b010000000	/* page de 4mb au lieu de 4k (NECESSITE PSE) */

/* page table */
#   define PAGE_CACHE      0b000010000	/* page en cache */
#   define PAGE_DIRTY      0b001000000	/* page écrite */
#   define PAGE_GLOBAL     0b100000000	/* évite que le TLB mette à jour l'adresse dans le cache si CR4 est remis à zéro (NECESSITE CR4) */

/* Selecteur RPL */
#   define RPL_RING0       0b00	/* Anneau 0 */
#   define RPL_RING1       0b01	/* Anneau 1 */
#   define RPL_RING2       0b01	/* Anneau 2 */
#   define RPL_RING3       0b11	/* Anneau 3 */

#   define MALLOC_MINIMUM		16

#   define setCR3(addr) \
    asm volatile ("mov %[memaddr], %%eax; mov %%eax, %%cr3"::[memaddr] "m" (addr) );

/* Malloc, pour l'attribution de mémoire en heap */
typedef struct tmalloc
{
	u32     size:31;
	u32     used:1;
} __attribute__ ((packed)) tmalloc;

/* Page, pour la gestion de la mémoire virtuelle */
typedef struct page
{
	u8     *vaddr;
	u8     *paddr;
	        TAILQ_ENTRY(page) tailq;
} __attribute__ ((packed)) page;

typedef TAILQ_HEAD(page_s, page) page_t;

/* Page directory, pour la gestion de la mémoire virtuelle */
     typedef struct pd
     {
	     page   *addr;
	     page_t page_head;
     } __attribute__ ((packed)) pd;

/* vaddrrange, pour la gestion des pages de la mémoire virtuelle */
     typedef struct vrange
     {
	     u8     *vaddrlow;
	     u8     *vaddrhigh;
	     TAILQ_ENTRY(vrange) tailq;
     } __attribute__ ((packed)) vrange;

     typedef TAILQ_HEAD(vrange_s, vrange) vrange_t;

     void virtual_pd_show(pd *dst);
     void panic(u8 * string);
     void memset(void *dst, u8 val, u32 count, u32 size);
     void memcpy(void *src, void *dst, u32 count, u32 size);
     u32 memcmp(void *src, void *dst, u32 count, u32 size);
     u64 getmemoryfree(void);
     u64 physical_getmemorysize();
     void physical_page_use(u32 page);
     void physical_page_free(u32 page);
     void physical_range_use(u64 addr, u64 len);
     void physical_range_free(u64 addr, u64 len);
     u8     *physical_page_getfree(void);
     void physical_init(void);
     void initpaging(void);
     void virtual_init(void);
     tmalloc *mallocpage(u64 size);
     void   *vmalloc(u32 size);
     void vfree(void *vaddr);
     page   *virtual_page_getfree(void);
     pd     *virtual_pd_create();
     void virtual_pd_destroy(pd * dst);
     void virtual_page_free(u8 * vaddr);
     u8     *virtual_to_physical(u8 * vaddr);
     void virtual_pd_page_remove(u8 * vaddr);
     void virtual_pd_page_add(pd * dst, u8 * vaddr, u8 * paddr, u32 flags);
     void virtual_range_use(pd * dst, u8 * vaddr, u8 * paddr, u64 len,
			    u32 flags);
     void virtual_range_free(pd * dst, u8 * vaddr, u64 len);
     void virtual_range_new(pd * dst, u8 * vaddr, u64 len, u32 flags);
     void malloc_init(void);
     void identity_init(void);
     void registry_init(void);
     u32 getmallocused(void);
     u32 getmallocfree(void);
     u32 getmallocnonallocated(void);
     u32 virtual_getpagesfree();

#endif