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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

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Rust
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use crate::arch::CurrentIrqArch;
pub mod ipi;
pub mod softirq;
/// @brief 中断相关的操作
pub trait InterruptArch: Send + Sync {
/// @brief 使能中断
unsafe fn interrupt_enable();
/// @brief 禁止中断
unsafe fn interrupt_disable();
/// @brief 检查中断是否被禁止
fn is_irq_enabled() -> bool;
/// @brief 保存当前中断状态,并且禁止中断
unsafe fn save_and_disable_irq() -> IrqFlagsGuard;
unsafe fn restore_irq(flags: IrqFlags);
}
#[derive(Debug, Clone, Copy)]
pub struct IrqFlags {
flags: usize,
}
impl IrqFlags {
pub fn new(flags: usize) -> Self {
IrqFlags { flags }
}
pub fn flags(&self) -> usize {
self.flags
}
}
/// @brief 当前中断状态的保护器当该对象被drop时会恢复之前的中断状态
///
/// # Example
///
/// ```
/// use crate::arch::CurrentIrqArch;
///
/// // disable irq and save irq state 这是唯一的获取IrqFlagsGuard的方法
/// let guard = unsafe{CurrentIrqArch::save_and_disable_irq()};
///
/// // do something
///
/// // 销毁guard时会恢复之前的中断状态
/// drop(guard);
///
/// ```
#[derive(Debug)]
pub struct IrqFlagsGuard {
flags: IrqFlags,
}
impl IrqFlagsGuard {
/// @brief 创建IrqFlagsGuard对象
///
/// # Safety
///
/// 该函数不安全因为它不会检查flags是否是一个有效的IrqFlags对象, 而当它被drop时会恢复flags中的中断状态
///
/// 该函数只应被`CurrentIrqArch::save_and_disable_irq`调用
pub unsafe fn new(flags: IrqFlags) -> Self {
IrqFlagsGuard { flags }
}
}
impl Drop for IrqFlagsGuard {
fn drop(&mut self) {
unsafe {
CurrentIrqArch::restore_irq(self.flags);
}
}
}