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新的内存管理模块 (#303)
  实现了具有优秀架构设计的新的内存管理模块,对内核空间和用户空间的内存映射、分配、释放、管理等操作进行了封装,使得内核开发者可以更加方便地进行内存管理。

  内存管理模块主要由以下类型的组件组成:

- **硬件抽象层(MemoryManagementArch)** - 提供对具体处理器架构的抽象,使得内存管理模块可以在不同的处理器架构上运行
- **页面映射器(PageMapper)**- 提供对虚拟地址和物理地址的映射,以及页表的创建、填写、销毁、权限管理等操作。分为两种类型:内核页表映射器(KernelMapper)和用户页表映射器(位于具体的用户地址空间结构中)
- **页面刷新器(PageFlusher)** - 提供对页表的刷新操作(整表刷新、单页刷新、跨核心刷新)
- **页帧分配器(FrameAllocator)** - 提供对页帧的分配、释放、管理等操作。具体来说,包括BumpAllocator、BuddyAllocator
- **小对象分配器** - 提供对小内存对象的分配、释放、管理等操作。指的是内核里面的SlabAllocator (SlabAllocator的实现目前还没有完成)
- **MMIO空间管理器** - 提供对MMIO地址空间的分配、管理操作。(目前这个模块待进一步重构)
- **用户地址空间管理机制** - 提供对用户地址空间的管理。
    - VMA机制 - 提供对用户地址空间的管理,包括VMA的创建、销毁、权限管理等操作
    - 用户映射管理 - 与VMA机制共同作用,管理用户地址空间的映射
- **系统调用层** - 提供对用户空间的内存管理系统调用,包括mmap、munmap、mprotect、mremap等
- **C接口兼容层** - 提供对原有的C代码的接口,是的C代码能够正常运行。


除上面的新增内容以外,其它的更改内容:
- 新增二进制加载器,以及elf的解析器
- 解决由于local_irq_save、local_irq_restore函数的汇编不规范导致影响栈行为的bug。
- 解决local_irq_save未关中断的错误。
- 修复sys_gettimeofday对timezone参数的处理的bug

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Co-authored-by: kong <kongweichao@dragonos.org>
2023-07-22 16:27:02 +08:00

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Rust
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use super::{LockedSysFSInode, SYS_BUS_INODE};
use crate::{filesystem::vfs::IndexNode, kdebug, syscall::SystemError};
use alloc::sync::Arc;
/// @brief: 注册bus在sys/bus下生成文件夹
/// @parameter bus_name: 总线文件夹名
/// @return: 操作成功返回inode操作失败返回错误码
#[inline]
#[allow(dead_code)]
pub fn sys_bus_register(bus_name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
let binding: Arc<dyn IndexNode> = SYS_BUS_INODE();
kdebug!("Before bus_register: ls /sys/bus/: {:?}", binding.list());
binding
.as_any_ref()
.downcast_ref::<LockedSysFSInode>()
.ok_or(SystemError::E2BIG)
.unwrap()
.add_dir(bus_name)
}
/// @brief: 注销bus在sys/bus删除文件夹
/// @parameter bus_name: 总线文件夹名
/// @return: 操作成功,返回(),操作失败,返回错误码
#[allow(dead_code)]
pub fn sys_bus_unregister(bus_name: &str) -> Result<(), SystemError> {
let binding: Arc<dyn IndexNode> = SYS_BUS_INODE();
binding
.as_any_ref()
.downcast_ref::<LockedSysFSInode>()
.ok_or(SystemError::E2BIG)
.unwrap()
.remove(bus_name)
}
/// @brief: 在相应总线文件夹下生成devices和drivers文件夹
/// @parameter inode: 总线文件夹inode
/// @return: 操作成功返回devices inode和drivers inode操作失败返回错误码
pub fn sys_bus_init(
inode: &Arc<dyn IndexNode>,
) -> Result<(Arc<dyn IndexNode>, Arc<dyn IndexNode>), SystemError> {
match inode.as_any_ref().downcast_ref::<LockedSysFSInode>() {
Some(lock_bus) => match lock_bus.add_dir("devices") {
Ok(devices) => match lock_bus.add_dir("drivers") {
Ok(drivers) => Ok((devices, drivers)),
Err(err) => Err(err),
},
Err(err) => Err(err),
},
None => Err(SystemError::E2BIG),
}
}
/// @brief: 在相应总线的device下生成设备文件夹
/// @parameter bus_name: 总线名
/// name: 设备名
/// @return: 操作成功返回device inode操作失败返回错误码
pub fn bus_driver_register(bus_name: &str, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
match SYS_BUS_INODE().find(bus_name) {
Ok(platform) => match platform.find("drivers") {
Ok(device) => device
.as_any_ref()
.downcast_ref::<LockedSysFSInode>()
.ok_or(SystemError::E2BIG)
.unwrap()
.add_dir(name),
Err(_) => return Err(SystemError::EXDEV),
},
Err(_) => return Err(SystemError::EXDEV),
}
}
/// @brief: 在相应总线的driver下生成驱动文件夹
/// @parameter bus_name: 总线名
/// name: 驱动名
/// @return: 操作成功返回drivers inode操作失败返回错误码
pub fn bus_device_register(bus_name: &str, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
match SYS_BUS_INODE().find(bus_name) {
Ok(platform) => match platform.find("devices") {
Ok(device) => device
.as_any_ref()
.downcast_ref::<LockedSysFSInode>()
.ok_or(SystemError::E2BIG)
.unwrap()
.add_dir(name),
Err(_) => return Err(SystemError::EXDEV),
},
Err(_) => return Err(SystemError::EXDEV),
}
}