Use static page table for boot, mapping first 4Mbyte; no more segment trick

Allocate proper kernel page table immediately in main using boot allocator
Remove pginit
Simplify address space layout a tiny bit
More to come (e.g., superpages to simplify static table)

1 files changed, 1058 insertions, 4 deletions

diff --git a/main.c b/main.c
index d596cec..6097d55 100644
--- a/main.c
+++ b/main.c
@@ -12,19 +12,20 @@ void jmpkstack(void)  __attribute__((noreturn));
 void mainc(void);
 static volatile int newpgdir;
 
-
 // Bootstrap processor starts running C code here.
 // Allocate a real stack and switch to it, first
 // doing some setup required for memory allocator to work.
 int
 main(void)
 {
-  pginit(pgalloc);
+  kvmalloc();      // kernel page table
   mpinit();        // collect info about this machine
   lapicinit(mpbcpu());
   seginit();       // set up segments
   kinit();         // initialize memory allocator
-  jmpkstack();     // call mainc() on a properly-allocated stack 
+  jmpkstack();     // call mainc() on a properly-allocated stack   XXX ax
+  mainc();
+  return 0;
 }
 
 void
@@ -60,7 +61,6 @@ mainc(void)
     timerinit();   // uniprocessor timer
   userinit();      // first user process
   bootothers();    // start other processors
-  kvmalloc();      // new kernel page table wo. bottom mapped
   newpgdir = 1;
   // Finish setting up this processor in mpmain.
   mpmain();
@@ -126,6 +126,1060 @@ bootothers(void)
   }
 }
 
+// Boot page table used in multiboot.S.
+// Page directories (and page tables), must start on a page boundary,
+// hence the "__aligned__" attribute.  Also, because of restrictions
+// related to linking and static initializers, we use "x + PTE_P"
+// here, rather than the more standard "x | PTE_P".  Everywhere else
+// you should use "|" to combine flags.
+pte_t entry_pgtable[NPTENTRIES];
+pte_t dev_pgtable[NPTENTRIES];
+
+__attribute__((__aligned__(PGSIZE)))
+pde_t bootpgdir[NPDENTRIES] = {
+	// Map VA's [0, 4MB) to PA's [0, 4MB)
+	[0]
+		= ((uint)entry_pgtable - KERNBASE) + PTE_P,
+	// Map VA's [KERNBASE, KERNBASE+4MB) to PA's [0, 4MB)
+	[KERNBASE>>PDXSHIFT]
+    	        = ((uint)entry_pgtable - KERNBASE) + PTE_P + PTE_W,
+	// Map VA's [DEVSPACE, DEVSPACE+4MB) to PA's [DEVSPACE, 4MB)
+	[0xFEE00000>>PDXSHIFT]
+    	        = ((uint)dev_pgtable - KERNBASE) + PTE_P + PTE_W,
+};
+
+// XXX switch to super pages
+
+// Entry 0 of the page table maps to physical page 0, entry 1 to
+// physical page 1, etc.
+__attribute__((__aligned__(PGSIZE)))
+pte_t entry_pgtable[NPTENTRIES] = {
+	0x000000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x001000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x002000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x003000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x004000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x005000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x006000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x007000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x008000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x009000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x00a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x00b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x00c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x00d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x00e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x00f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x010000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x011000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x012000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x013000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x014000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x015000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x016000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x017000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x018000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x019000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x01a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x01b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x01c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x01d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x01e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x01f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x020000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x021000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x022000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x023000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x024000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x025000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x026000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x027000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x028000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x029000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x02a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x02b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x02c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x02d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x02e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x02f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x030000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x031000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x032000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x033000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x034000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x035000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x036000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x037000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x038000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x039000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x03a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x03b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x03c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x03d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x03e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x03f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x040000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x041000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x042000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x043000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x044000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x045000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x046000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x047000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x048000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x049000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x04a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x04b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x04c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x04d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x04e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x04f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x050000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x051000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x052000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x053000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x054000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x055000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x056000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x057000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x058000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x059000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x05a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x05b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x05c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x05d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x05e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x05f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x060000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x061000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x062000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x063000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x064000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x065000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x066000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x067000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x068000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x069000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x06a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x06b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x06c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x06d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x06e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x06f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x070000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x071000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x072000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x073000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x074000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x075000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x076000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x077000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x078000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x079000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x07a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x07b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x07c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x07d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x07e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x07f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x080000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x081000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x082000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x083000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x084000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x085000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x086000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x087000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x088000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x089000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x08a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x08b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x08c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x08d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x08e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x08f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x090000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x091000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x092000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x093000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x094000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x095000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x096000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x097000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x098000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x099000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x09a000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x09b000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x09c000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x09d000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x09e000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x09f000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a0000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a1000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a2000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a3000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a4000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a5000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a6000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a7000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a8000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0a9000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0aa000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ab000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ac000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ad000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ae000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0af000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b0000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b1000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b2000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b3000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b4000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b5000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b6000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b7000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b8000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0b9000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ba000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0bb000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0bc000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0c1000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0c2000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0c3000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0c4000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0c5000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0c6000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0c7000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0c9000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ca000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0cb000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0cd000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0cf000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0d2000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0d9000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0da000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0db000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0dc000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0dd000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0de000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0df000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0e5000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0e7000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0e8000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0e9000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ea000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0eb000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ec000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ed000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ee000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ef000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0f0000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0f1000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0f2000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0f3000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0f4000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x0fa000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0fb000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0fc000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0fd000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0fe000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x0ff000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x100000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x101000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x102000 | PTE_P | PTE_W,
+	0x103000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x105000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x10b000 | PTE_P | PTE_W,
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+	0x111000 | PTE_P | PTE_W,
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