/*
* linux/include/asm-arm/proc-armv/domain.h
*
* Copyright (C) 1999 Russell King.
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
* published by the Free Software Foundation.
*/
#ifndef __ASM_PROC_DOMAIN_H
#define __ASM_PROC_DOMAIN_H
/*
* Domain numbers
*
* DOMAIN_IO - domain 2 includes all IO only
* DOMAIN_KERNEL - domain 1 includes all kernel memory only
* DOMAIN_USER - domain 0 includes all user memory only
*/
/* 一级页表的domain域的取值，其取值的域为C3寄存器16个域中的一个 */
#define DOMAIN_USER 0 /* 域0 */
#define DOMAIN_KERNEL 1 /* 域1 */
#define DOMAIN_TABLE 1 /*域1 */
#define DOMAIN_IO 2 /* 域2 */
/*
* Domain types
*/
/* C3寄存器16个域的取值 */
#define DOMAIN_NOACCESS 0 /* 没有访问权限 */
#define DOMAIN_CLIENT 1 /* 客户访问权限，根据C1控制寄存器中的R和S位以及页表中地址变换条目中的访问控制位
AP来确定是否允许各种系统工作模式的存储访问*/
#define DOMAIN_MANAGER 3 /* 管理者访问权限，不考虑C1控制寄存器中的R和S位以及页表中地址变换条目中的访问控制位
AP，在这种情况下不管系统工作在特权模式还是用户模式都不会产生访问失效 */
/* 设置dom域的取值type */
#define domain_val(dom,type) ((type) << 2*(dom))
/* 设置所属访问域 */
#define set_domain(x) \
do { \
__asm__ __volatile__( \
"mcr p15, 0, %0, c3, c0 @ set domain" \
: : "r" (x)); \
} while (0)
/* 修改域和域值
type为域值
dom:哪个域*/
#define modify_domain(dom,type) \
do { \
unsigned int domain = current->thread.domain; \
domain &= ~domain_val(dom, DOMAIN_MANAGER); \
domain |= domain_val(dom, type); \
current->thread.domain = domain; \
set_domain(current->thread.domain); \
} while (0)
#endif
/*****************************************************************************************************************************************/
/* mm.h */
typedef struct page { /* 物理页面描述结构，所有该结构都放在mem_map数组中 */
struct list_head list; /* ->mapping has some page lists. */ /* 页面可能属于多个列表，此字段用作该列表的首部。
在slab分配器中，该字段存储有指向管理页面的slab和
高速缓存结构指针，它也用于链接空闲页面块*/
struct address_space *mapping; /* The inode (or ...) we belong to. *//* 如果文件或设备已经映射到内存，它们的引索
节点会有一个关联的address_space。如果这个页面
属于这个文件，则该字段指向这个address_space，
如果页面是匿名的，且设置了mapping，则address_space
就是交换地址的swapper_space*/
unsigned long index; /* Our offset within mapping. *//* 如果页面是文件映射的一部分，它就是页面在文件中的偏移。
如果页面是交换高速缓存的一部分，它就是交换地址空间中
address_space的偏移量。此外，如果包含页面的块被释放以提供
给一个特殊的进程，那么被释放的块的顺序(被释放页面的2
的幂)存放在该字段中，这在__free_pages_ok()中设置*/
struct page *next_hash; /* Next page sharing our hash bucket in
the pagecache hash table. *//* 属于一个文件映射被散列到引索节点及偏移中的页面，该字段
将共享相同的哈希桶的页面链接在一起*/
atomic_t count; /* Usage count, see below. *//* 页面被引用的数据，如果count减到0就会被释放。当页面被多个
进程使用到或者被内核用到的时候count就会增大*/
unsigned long flags; /* atomic flags, some possibly
updated asynchronously *//* 这些标志位用于描述页面的状态，所有这些标志位在
中申明，其中最为有用的标志位是SetPageUptodate()，如果在设置该
之前已经定义，那么它会调用体系结构相关的函数arch_set_page_update()*/
struct list_head lru; /* Pageout list, eg. active_list;
protected by pagemap_lru_lock !! *//* 根据页面替换策略，可能被交换出内存的页面要么存放于
page_alloc.c中所申明的active_list中，要么存放于inactive_list中 */
struct page **pprev_hash; /* Complement to *next_hash. *//* 是对next_hash的补充，使得hash链表可以以双向链表工作 */
struct buffer_head * buffers; /* Buffer maps us to a disk block. *//* 如果一个页面有相关的块设备缓冲区，该字段用于跟踪buffer_head*/
/*
* On machines where all RAM is mapped into kernel address space,
* we can simply calculate the virtual address. On machines with
* highmem some memory is mapped into kernel virtual memory
* dynamically, so we need a place to store that address.
* Note that this field could be 16 bits on x86 ... ;)
*
* Architectures with slow multiplication can define
* WANT_PAGE_VIRTUAL in asm/page.h
*/
#if defined(CONFIG_HIGHMEM) || defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)
void *virtual; /* Kernel virtual address (NULL if
not kmapped, ie. highmem) */ /* 通常情况下只有来自ZONE_NORMAL的页面才由内核直接映射，当ZONE_HIGHMEM中页面被
映射时，这就是它的虚拟地址*/
#endif /* CONFIG_HIGMEM || WANT_PAGE_VIRTUAL */
} mem_map_t;
#define PG_locked 0 /* Page is locked. Don't touch. *//* 在页面必须在磁盘I/O所在内存时，该位被设置，在I/O启动时，该位被设置，
并在I/O被完成时释放掉*/
#define PG_error 1 /* 在磁盘I/O发生错误时，该位被设置 */
#define PG_referenced 2 /* 当页面被映射了，并被映射的引索哈希表引用时，该位设置，在LRU链表上移动页面左页面替换
时使用该位*/
#define PG_uptodate 3 /* 当一个页面从磁盘无错误地读出时，该位被设置 */
#define PG_dirty 4 /* 该位显示了页面是否需要被刷新到磁盘上去，当磁盘上对应的某个页面进行了写操作后，并不是马上
马上刷新到磁盘上去，该位保证了一个脏页面在写出以前不会被释放掉*/
#define PG_unused 5 /* 该位表示没有被使用 */
#define PG_lru 6 /* 当页面存在于active_list或inactive_list其中之一时该位被设置 */
#define PG_active 7 /* 当位于LRU active_list链表上的页面该位被设置，并在页面移除时清除该位，它标记了页面是否处于或者状态 */
#define PG_slab 8 /* 该位标志了被slab分配器使用的页面 */
#define PG_skip 10 /* 该位被某些体系结构用于跳过部分地址空间，在2.6中该位被完全废除了 */
#define PG_highmem 11 /* 高端内存的页面不可能长久被内核所映射，高端内存的页面在mem_init()时通过该位标记 */
#define PG_checked 12 /* kill me in 2.5.
. *//* 仅由Ext2文件系统使用 */
#define PG_arch_1 13 /* 这是一个体系结构相关的页面状态位，一般的代码保证了在第一次进入页面高速缓存时，该位
被清除，这使得体系结构可以延迟到页面被某个进程映射后才进行D-Cache刷盘*/
#define PG_reserved 14 /* 该位标志了禁止换出的页面，该位在系统初始化时，由引导分配器设置。接下来该位用于标志
空页面或不存在的页面*/
#define PG_launder 15 /* written out by VM pressure.. *//* 该位只对页面替换策略很重要，在VM要换出页面时，该位被设置，并调用
writepage()函数，在扫描过程中，若遇到一个设置了该位以及PG_locked位的页面
则需要等待I/O完成*/
#define PG_fs_1 16 /* Filesystem specific *//* 该位被文件系统所保留，以作他用，目前只有NFS用它表示一个页面是否和远程
服务器同步*/
#ifndef arch_set_page_uptodate
#define arch_set_page_uptodate(page)
#endif
/* Make it prettier to test the above... */
#define UnlockPage(page) unlock_page(page) /* 解锁页面 */
#define Page_Uptodate(page) test_bit(PG_uptodate, &(page)->flags)
#define SetPageUptodate(page) \
do { \
arch_set_page_uptodate(page); \
set_bit(PG_uptodate, &(page)->flags); \
} while (0)
#define ClearPageUptodate(page) clear_bit(PG_uptodate, &(page)->flags)
#define PageDirty(page) test_bit(PG_dirty, &(page)->flags)
#define SetPageDirty(page) set_bit(PG_dirty, &(page)->flags)
#define ClearPageDirty(page) clear_bit(PG_dirty, &(page)->flags)
#define PageLocked(page) test_bit(PG_locked, &(page)->flags)
#define LockPage(page) set_bit(PG_locked, &(page)->flags) /* 锁住页面以防止访问不一致的数据 */
#define TryLockPage(page) test_and_set_bit(PG_locked, &(page)->flags)
#define PageChecked(page) test_bit(PG_checked, &(page)->flags)
#define SetPageChecked(page) set_bit(PG_checked, &(page)->flags)
#define PageLaunder(page) test_bit(PG_launder, &(page)->flags)
#define SetPageLaunder(page) set_bit(PG_launder, &(page)->flags)
#define ClearPageLaunder(page) clear_bit(PG_launder, &(page)->flags)
/*
* The zone field is never updated after free_area_init_core()
* sets it, so none of the operations on it need to be atomic.
*/
#define NODE_SHIFT 4
#define ZONE_SHIFT (BITS_PER_LONG - 8) /* 用于记录该页面所属的管理区 */
/*****************************************************************************************************************************************/
/* page.h */
#ifndef _ASMARM_PAGE_H
#define _ASMARM_PAGE_H
#include
#define PAGE_SIZE (1UL << PAGE_SHIFT) /* =4096 */
#define PAGE_MASK (~(PAGE_SIZE-1)) /*页掩码，用于和线性地址做与操作以找到所属的页表的位(这个功能经常被
用于判断线性地址是否与某一页表对齐) =1111 1111 1111 */
#ifdef __KERNEL__
#ifndef __ASSEMBLY__
#define STRICT_MM_TYPECHECKS
#define clear_page(page) memzero((void *)(page), PAGE_SIZE)
extern void copy_page(void *to, void *from);
#define clear_user_page(page, vaddr) clear_page(page)
#define copy_user_page(to, from, vaddr) copy_page(to, from)
#ifdef STRICT_MM_TYPECHECKS
/*
* These are used to make use of C type-checking..
*/
typedef struct { unsigned long pte; } pte_t; /* 页表描述结构 */
typedef struct { unsigned long pmd; } pmd_t; /* 中间目录表描述结构 */
typedef struct { unsigned long pgd; } pgd_t; /* 全局目录表描述结构 */
typedef struct { unsigned long pgprot; } pgprot_t; /* 权限和属性描述结构 */
#define pte_val(x) ((x).pte) /* 获取页表项对应的值 */
#define pmd_val(x) ((x).pmd) /* 获取中间目录项对应的值 */
#define pgd_val(x) ((x).pgd) /* 获取全局目录项对应的值 */
#define pgprot_val(x) ((x).pgprot) /* 获取权限值 */
/* 将x转换为相应的页表项 */
#define __pte(x) ((pte_t) { (x) } )
#define __pmd(x) ((pmd_t) { (x) } )
#define __pgd(x) ((pgd_t) { (x) } )
#define __pgprot(x) ((pgprot_t) { (x) } )
#else
/*
* .. while these make it easier on the compiler
*/
typedef unsigned long pte_t;
typedef unsigned long pmd_t;
typedef unsigned long pgd_t;
typedef unsigned long pgprot_t;
#define pte_val(x) (x)
#define pmd_val(x) (x)
#define pgd_val(x) (x)
#define pgprot_val(x) (x)
#define __pte(x) (x)
#define __pmd(x) (x)
#define __pgd(x) (x)
#define __pgprot(x) (x)
#endif
#endif /* !__ASSEMBLY__ */
/* to align the pointer to the (next) page boundary */
#define PAGE_ALIGN(addr) (((addr)+PAGE_SIZE-1)&PAGE_MASK) /* 设置页对齐 */
#ifndef __ASSEMBLY__
#ifdef CONFIG_DEBUG_BUGVERBOSE
extern void __bug(const char *file, int line, void *data);
/* give file/line information */
#define BUG() __bug(__FILE__, __LINE__, NULL)
#define PAGE_BUG(page) __bug(__FILE__, __LINE__, page)
#else
/* these just cause an oops */
#define BUG() (*(int *)0 = 0)
#define PAGE_BUG(page) (*(int *)0 = 0)
#endif
/* Pure 2^n version of get_order */
static inline int get_order(unsigned long size)
{
int order;
size = (size-1) >> (PAGE_SHIFT-1);
order = -1;
do {
size >>= 1;
order++;
} while (size);
return order;
}
#endif /* !__ASSEMBLY__ */
#include
#include
#define VM_DATA_DEFAULT_FLAGS (VM_READ | VM_WRITE | VM_EXEC | \
VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC)
#endif /* __KERNEL__ */
#endif
/*****************************************************************************************************************************************/
/* pgalloc.h */
/*
* linux/include/asm-arm/proc-armv/pgalloc.h
*
* Copyright (C) 2001 Russell King
*
* Page table allocation/freeing primitives for 32-bit ARM processors.
*/
/* unfortunately, this includes linux/mm.h and the rest of the universe. */
#include
extern kmem_cache_t *pte_cache;
/*
* Allocate one PTE table.
*
* Note that we keep the processor copy of the PTE entries separate
* from the Linux copy. The processor copies are offset by -PTRS_PER_PTE
* words from the Linux copy.
*/
/* 当缓存中没有多余的页面时，使用该函数来分配物理页面 */
static inline pte_t *pte_alloc_one(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
{
pte_t *pte;
pte = kmem_cache_alloc(pte_cache, GFP_KERNEL);
if (pte)
pte += PTRS_PER_PTE;
return pte;
}
/*
* Free one PTE table.
*/
/* 释放物理页面 */
static inline void pte_free_slow(pte_t *pte)
{
if (pte) {
pte -= PTRS_PER_PTE;
kmem_cache_free(pte_cache, pte);
}
}
/*
* Populate the pmdp entry with a pointer to the pte. This pmd is part
* of the mm address space.
*
* If 'mm' is the init tasks mm, then we are doing a vmalloc, and we
* need to set stuff up correctly for it.
*/
#define pmd_populate(mm,pmdp,pte) \
do { \
unsigned long __prot; \
if (mm == &init_mm) \
__prot = _PAGE_KERNEL_TABLE; \
else \
__prot = _PAGE_USER_TABLE; \
set_pmd(pmdp, __mk_pmd(pte, __prot)); \
} while (0)
/*****************************************************************************************************************************************/
/* proc-armv-page.h */
#ifndef __ASM_PROC_PAGE_H
#define __ASM_PROC_PAGE_H
/* PAGE_SHIFT determines the page size */
#define PAGE_SHIFT 12 /* 页偏移量，因为一页为2^PAGE_SHIFT=4K，物理页的基地址低12位为0 */
#define EXEC_PAGESIZE 4096 /* 一页的大小 */
#endif /* __ASM_PROC_PAGE_H */
/*****************************************************************************************************************************************/
/* proc-armv-pgtable.h */
/*
* linux/include/asm-arm/proc-armv/pgtable.h
*
* Copyright (C) 1995-2001 Russell King
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
* published by the Free Software Foundation.
*
* 12-Jan-1997 RMK Altered flushing routines to use function pointers
* now possible to combine ARM6, ARM7 and StrongARM versions.
* 17-Apr-1999 RMK Now pass an area size to clean_cache_area and
* flush_icache_area.
*/
#ifndef __ASM_PROC_PGTABLE_H
#define __ASM_PROC_PGTABLE_H
#include
#include
/*
* entries per page directory level: they are two-level, so
* we don't really have any PMD directory.
*/
#define PTRS_PER_PTE 256 /* 页表中含有的页表项的个数，256*4K=1024k=1M */
#define PTRS_PER_PMD 1 /* 中间目录项的个数，只有一个表项 ，该表项存放的是页表的基地址*/
#define PTRS_PER_PGD 4096 /* 全局目录表中目录项的个数，全局目录项中存储的是一个中间目录项 */
/****************
* PMD functions *
****************/
/* PMD types (actually level 1 descriptor) */
/* 一级描述符的最低两位为:
01:粗页表，linux使用它进行小页(4K)映射
00:缺页
11:极小页*/
#define PMD_TYPE_MASK 0x0003 /* 掩码 */
#define PMD_TYPE_FAULT 0x0000 /* 缺页 */
#define PMD_TYPE_TABLE 0x0001 /* 粗页 */
#define PMD_TYPE_SECT 0x0002 /* 段 */
#define PMD_UPDATABLE 0x0010 /* 可更新的，一级页表的第4位，由用户定义*/
#define PMD_SECT_CACHEABLE 0x0008 /* 使能cache ，一级描述符的*/
#define PMD_SECT_BUFFERABLE 0x0004 /* 使能write buffer */
#define PMD_SECT_AP_WRITE 0x0400 /* AP=01--->用户模式无访问权限，只允许在超级模式下访问 */
#define PMD_SECT_AP_READ 0x0800 /* AP=10--->用户模式下只读 */
#define PMD_DOMAIN(x) ((x) << 5) /* 将x移动到一级页表的相应的位置 */
#define _PAGE_USER_TABLE (PMD_TYPE_TABLE | PMD_DOMAIN(DOMAIN_USER)) /* 用户一级页表 */
#define _PAGE_KERNEL_TABLE (PMD_TYPE_TABLE | PMD_DOMAIN(DOMAIN_KERNEL)) /* 内核一级页表 */
#define pmd_bad(pmd) (pmd_val(pmd) & 2) /* 返回0表示缺页 */
#define set_pmd(pmdp,pmd) cpu_set_pmd(pmdp,pmd) /* 将pmd写入pmdp指向的中间目录项中 */
static inline pmd_t __mk_pmd(pte_t *ptep, unsigned long prot)
{
unsigned long pte_ptr = (unsigned long)ptep;
pmd_t pmd;
pte_ptr -= PTRS_PER_PTE * sizeof(void *);
/*
* The pmd must be loaded with the physical
* address of the PTE table
*/
pmd_val(pmd) = __virt_to_phys(pte_ptr) | prot;
return pmd;
}
/* 获取中间目录项pmd对应的页表的基地址 */
static inline unsigned long pmd_page(pmd_t pmd)
{
unsigned long ptr;
ptr = pmd_val(pmd) & ~(PTRS_PER_PTE * sizeof(void *) - 1); /* 获取中间目录项的值并屏蔽掉低10位 */
ptr += PTRS_PER_PTE * sizeof(void *);
return __phys_to_virt(ptr);
}
/****************
* PTE functions *
****************/
/* PTE types (actually level 2 descriptor) */
/* 二级页表低11位的取值
最低两位的取值:
00:缺页
01:大页
10:小页
11:极小页*/
#define PTE_TYPE_MASK 0x0003 /* 掩码 */
#define PTE_TYPE_FAULT 0x0000 /* 缺页 */
#define PTE_TYPE_LARGE 0x0001 /* 大页 */
#define PTE_TYPE_SMALL 0x0002 /* 小页 */
#define PTE_AP_READ 0x0aa0 /* apn=10--->用户模式有只读权限，特权模式可读写 */
#define PTE_AP_WRITE 0x0550 /* apn=01--->特权模式下可读写，用户模式下无访问权限 */
#define PTE_CACHEABLE 0x0008 /* 使能cache */
#define PTE_BUFFERABLE 0x0004 /* 使能write buffer*/
#define set_pte(ptep, pte) cpu_set_pte(ptep,pte) /* 将页表项pte写入ptep中 */
/* We now keep two sets of ptes - the physical and the linux version.
* This gives us many advantages, and allows us greater flexibility.
*
* The Linux pte's contain:
* bit meaning
* 0 page present
* 1 young
* 2 bufferable - matches physical pte
* 3 cacheable - matches physical pte
* 4 user
* 5 write
* 6 execute
* 7 dirty
* 8-11 unused
* 12-31 virtual page address
*
* These are stored at the pte pointer; the physical PTE is at -1024bytes
*/
/* linux版本的pte的访问权限和属性设置 */
/* 页面访问属性 */
#define L_PTE_PRESENT (1 << 0) /* 页面存在*/
#define L_PTE_YOUNG (1 << 1) /* 页面最近没有被访问 */
#define L_PTE_BUFFERABLE (1 << 2) /* 使能write buffer*/
#define L_PTE_CACHEABLE (1 << 3) /* 使能cache */
#define L_PTE_USER (1 << 4) /* 用户模式的pte */
#define L_PTE_WRITE (1 << 5) /* 可写 */
#define L_PTE_EXEC (1 << 6) /* 可执行 */
#define L_PTE_DIRTY (1 << 7) /* 脏的 */
/*
* The following macros handle the cache and bufferable bits...
*/
#define _L_PTE_DEFAULT L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG /* 默认的pte设置:页面常驻内存，不进行换出操作 */
#define _L_PTE_READ L_PTE_USER | L_PTE_CACHEABLE | L_PTE_BUFFERABLE /* 只读访问权限设置:用户模式下,使能cache和write buffer */
#define PAGE_NONE __pgprot(_L_PTE_DEFAULT) /* 无权限 */
#define PAGE_COPY __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | _L_PTE_READ) /* 拷贝权限 */
#define PAGE_SHARED __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | _L_PTE_READ | L_PTE_WRITE) /* 有共享权限 */
#define PAGE_READONLY __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | _L_PTE_READ) /* 只读权限 */
#define PAGE_KERNEL __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_CACHEABLE | L_PTE_BUFFERABLE | L_PTE_DIRTY | L_PTE_WRITE) /*有管理者权限 */
#define _PAGE_CHG_MASK (PAGE_MASK | L_PTE_DIRTY | L_PTE_YOUNG)
/*
* The following only work if pte_present() is true.
* Undefined behaviour if not..
*/
#define pte_present(pte) (pte_val(pte) & L_PTE_PRESENT) /* 页表项是否可用，当页在内存中但是不可读写时置此标志，
典型的用途是写时复制 */
#define pte_read(pte) (pte_val(pte) & L_PTE_USER) /* 页表项是否有可读标志 */
#define pte_write(pte) (pte_val(pte) & L_PTE_WRITE) /* 页表项是否有可写标志 */
#define pte_exec(pte) (pte_val(pte) & L_PTE_EXEC) /* 页表是否有可执行标志 */
#define pte_dirty(pte) (pte_val(pte) & L_PTE_DIRTY) /* 页表项是否为脏 */
#define pte_young(pte) (pte_val(pte) & L_PTE_YOUNG) /* 页表项是否表示最近没有被访问过 */
#define PTE_BIT_FUNC(fn,op) \
static inline pte_t pte_##fn(pte_t pte) { pte_val(pte) op; return pte; }
/*PTE_BIT_FUNC(rdprotect, &= ~L_PTE_USER);*/
/*PTE_BIT_FUNC(mkread, |= L_PTE_USER);*/
PTE_BIT_FUNC(wrprotect, &= ~L_PTE_WRITE);
PTE_BIT_FUNC(mkwrite, |= L_PTE_WRITE);
PTE_BIT_FUNC(exprotect, &= ~L_PTE_EXEC);
PTE_BIT_FUNC(mkexec, |= L_PTE_EXEC);
PTE_BIT_FUNC(mkclean, &= ~L_PTE_DIRTY);
PTE_BIT_FUNC(mkdirty, |= L_PTE_DIRTY);
PTE_BIT_FUNC(mkold, &= ~L_PTE_YOUNG);
PTE_BIT_FUNC(mkyoung, |= L_PTE_YOUNG);
/*
* Mark the prot value as uncacheable and unbufferable.
*/
#define pgprot_noncached(prot) __pgprot(pgprot_val(prot) & ~(L_PTE_CACHEABLE | L_PTE_BUFFERABLE)) /* 设置不使用cache和write buffer */
#endif /* __ASM_PROC_PGTABLE_H */
