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新的内存管理模块 (#301)
  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
2023-07-22 16:22:17 +08:00

107 lines
2.3 KiB
C

/**
* @file atomic.h
* @author fslongjin (longjin@RinGoTek.cn)
* @brief 原子变量
* @version 0.1
* @date 2022-04-12
*
* @copyright Copyright (c) 2022
*
*/
#pragma once
#include <arch/x86_64/include/asm/cmpxchg.h>
#define atomic_read(atomic) ((atomic)->value) // 读取原子变量
#define atomic_set(atomic,val) (((atomic)->value) = (val)) // 设置原子变量的初始值
typedef struct
{
volatile long value;
} atomic_t;
/**
* @brief 原子变量增加值
*
* @param ato 原子变量对象
* @param val 要增加的值
*/
inline void atomic_add(atomic_t *ato, long val)
{
asm volatile("lock addq %1, %0 \n\t"
: "=m"(ato->value)
: "m"(val)
: "memory");
}
/**
* @brief 原子变量减少值
*
* @param ato 原子变量对象
* @param val 要减少的值
*/
inline void atomic_sub(atomic_t *ato, long val)
{
asm volatile("lock subq %1, %0 \n\t"
: "=m"(ato->value)
: "m"(val)
: "memory");
}
/**
* @brief 原子变量自增
*
* @param ato 原子变量对象
*/
void atomic_inc(atomic_t *ato)
{
asm volatile("lock incq %0 \n\t"
: "=m"(ato->value)
: "m"(ato->value)
: "memory");
}
/**
* @brief 原子变量自减
*
* @param ato 原子变量对象
*/
void atomic_dec(atomic_t *ato)
{
asm volatile("lock decq %0 \n\t"
: "=m"(ato->value)
: "m"(ato->value)
: "memory");
}
/**
* @brief 设置原子变量的mask
*
* @param ato 原子变量对象
*/
inline void atomic_set_mask(atomic_t *ato, long mask)
{
__asm__ __volatile__("lock orq %1, %0 \n\t"
: "=m"(ato->value)
: "r"(mask)
: "memory");
}
/**
* @brief 清除原子变量的mask
*
* @param ato 原子变量对象
*/
inline void atomic_clear_mask(atomic_t *ato, long mask)
{
__asm__ __volatile__("lock andq %1, %0 \n\t"
: "=m"(ato->value)
: "r"(mask)
: "memory");
}
// cmpxchgq 比较并交换
inline long atomic_cmpxchg(atomic_t *ato, long oldval, long newval)
{
bool success = arch_try_cmpxchg(&ato->value, &oldval, &newval);
return success ? oldval : newval;
}