[BACK]Return to paging.c CVS log [TXT] [DIR] Up to [RetroPC.NET] / np2 / i386c / ia32

Diff for /np2/i386c/ia32/paging.c between versions 1.12 and 1.13

version 1.12, 2004/02/20 16:09:04 version 1.13, 2004/03/05 14:17:35
Line 187  static const UINT8 page_access_bit[32] = Line 187  static const UINT8 page_access_bit[32] =
 static UINT32 paging(UINT32 laddr, int crw, int user_mode);  static UINT32 paging(UINT32 laddr, int crw, int user_mode);
 #if defined(IA32_SUPPORT_TLB)  #if defined(IA32_SUPPORT_TLB)
 static BOOL tlb_lookup(UINT32 vaddr, int crw, UINT32 *paddr);  static BOOL tlb_lookup(UINT32 vaddr, int crw, UINT32 *paddr);
 static void tlb_update(UINT32 paddr, UINT entry, int crw);  static void tlb_update(UINT32 laddr, UINT entry, int crw);
 #endif  #endif
   
   
   void
   cpu_memory_access_la_region(UINT32 laddr, UINT length, int crw, int user_mode, BYTE *data)
   {
           UINT32 paddr;
           UINT remain;    /* page remain */
           UINT r;
   
           if (length == 0)
                   return;
   
           remain = 0x1000 - (laddr & 0x00000fff);
           for (;;) {
                   if (!CPU_STAT_PAGING) {
                           paddr = laddr;
                   } else {
                           paddr = paging(laddr, crw, user_mode);
                   }
   
                   r = (remain > length) ? length : remain;
                   if (!(crw & CPU_PAGE_WRITE)) {
                           cpu_memoryread_region(paddr, data, r);
                   } else {
                           cpu_memorywrite_region(paddr, data, r);
                   }
   
                   length -= r;
                   if (length == 0)
                           break;
   
                   data += r;
                   laddr += r;
                   remain -= r;
                   if (remain <= 0) {
                           /* next page */
                           remain += 0x1000;
                   }
           }
   }
   
 UINT32 MEMCALL  UINT32 MEMCALL
 cpu_linear_memory_read(UINT32 laddr, UINT length, int crw, int user_mode)  cpu_linear_memory_read(UINT32 laddr, UINT length, int crw, int user_mode)
 {  {
Line 200  cpu_linear_memory_read(UINT32 laddr, UIN Line 239  cpu_linear_memory_read(UINT32 laddr, UIN
         UINT r;          UINT r;
         int shift = 0;          int shift = 0;
   
         /* XXX: 4MB pages... */  
         remain = 0x1000 - (laddr & 0x00000fff);          remain = 0x1000 - (laddr & 0x00000fff);
         for (;;) {          for (;;) {
                 paddr = paging(laddr, crw, user_mode);                  paddr = paging(laddr, crw, user_mode);
Line 254  cpu_linear_memory_write(UINT32 laddr, UI Line 292  cpu_linear_memory_write(UINT32 laddr, UI
         UINT r;          UINT r;
         int crw = (CPU_PAGE_WRITE|CPU_PAGE_DATA);          int crw = (CPU_PAGE_WRITE|CPU_PAGE_DATA);
   
         /* XXX: 4MB pages... */  
         remain = 0x1000 - (laddr & 0x00000fff);          remain = 0x1000 - (laddr & 0x00000fff);
         for (;;) {          for (;;) {
                 paddr = paging(laddr, crw, user_mode);                  paddr = paging(laddr, crw, user_mode);
Line 305  paging_check(UINT32 laddr, UINT length,  Line 342  paging_check(UINT32 laddr, UINT length, 
         UINT remain;    /* page remain */          UINT remain;    /* page remain */
         UINT r;          UINT r;
   
         /* XXX: 4MB pages... */  
         remain = 0x1000 - (laddr & 0x00000fff);          remain = 0x1000 - (laddr & 0x00000fff);
         for (;;) {          for (;;) {
                 paddr = paging(laddr, crw, user_mode);                  paddr = paging(laddr, crw, user_mode);
Line 355  paging(UINT32 laddr, int crw, int user_m Line 391  paging(UINT32 laddr, int crw, int user_m
                 cpu_memorywrite_d(pde_addr, pde);                  cpu_memorywrite_d(pde_addr, pde);
         }          }
   
 #if CPU_FAMILY >= 5          pte_addr = (pde & CPU_PDE_BASEADDR_MASK) + ((laddr >> 10) & 0xffc);
         /* no support PAE */          pte = cpu_memoryread_d(pte_addr);
         __ASSERT(!(CPU_CR4 & CPU_CR4_PAE));          if (!(pte & CPU_PTE_PRESENT)) {
                   VERBOSE(("paging: page is not present"));
         if ((CPU_CR4 & CPU_CR4_PSE) && (pde & CPU_PDE_PAGE_SIZE)) {                  VERBOSE(("paging: laddr = 0x%08x, pde_addr = 0x%08x, pde = 0x%08x", laddr, pde_addr, pde));
                 /* 4MB page size */                  VERBOSE(("paging: pte_addr = 0x%08x, pte = 0x%08x", pte_addr, pte));
                   err = 0;
                 /* fake PTE bit */                  goto pf_exception;
                 pte = pde | CPU_PTE_DIRTY;  
                 pte_addr = 0;   /* compiler happy */  
   
                 /* make physical address */  
                 paddr = (pde & CPU_PDE_4M_BASEADDR_MASK) + (laddr & 0x003fffff);  
         } else  
 #endif  /* CPU_FAMILY >= 5 */  
         {  
                 /* 4KB page size */  
                 pte_addr = (pde & CPU_PDE_BASEADDR_MASK) + ((laddr >> 10) & 0xffc);  
                 pte = cpu_memoryread_d(pte_addr);  
                 if (!(pte & CPU_PTE_PRESENT)) {  
                         VERBOSE(("paging: page is not present"));  
                         VERBOSE(("paging: laddr = 0x%08x, pde_addr = 0x%08x, pde = 0x%08x", laddr, pde_addr, pde));  
                         VERBOSE(("paging: pte_addr = 0x%08x, pte = 0x%08x", pte_addr, pte));  
                         err = 0;  
                         goto pf_exception;  
                 }  
                 if (!(pte & CPU_PTE_ACCESS)) {  
                         pte |= CPU_PTE_ACCESS;  
                         cpu_memorywrite_d(pte_addr, pte);  
                 }  
   
                 /* make physical address */  
                 paddr = (pte & CPU_PTE_BASEADDR_MASK) + (laddr & 0x00000fff);  
         }          }
           if (!(pte & CPU_PTE_ACCESS)) {
                   pte |= CPU_PTE_ACCESS;
                   cpu_memorywrite_d(pte_addr, pte);
           }
   
           /* make physical address */
           paddr = (pte & CPU_PTE_BASEADDR_MASK) + (laddr & 0x00000fff);
   
         bit  = crw & CPU_PAGE_WRITE;          bit  = crw & CPU_PAGE_WRITE;
         bit |= (pde & pte & (CPU_PTE_WRITABLE|CPU_PTE_USER_MODE));          bit |= (pde & pte & (CPU_PTE_WRITABLE|CPU_PTE_USER_MODE));
Line 415  paging(UINT32 laddr, int crw, int user_m Line 433  paging(UINT32 laddr, int crw, int user_m
         }          }
   
 #if defined(IA32_SUPPORT_TLB)  #if defined(IA32_SUPPORT_TLB)
         tlb_update(paddr, pte, crw);          tlb_update(laddr, pte, crw);
 #endif  /* IA32_SUPPORT_TLB */  #endif  /* IA32_SUPPORT_TLB */
   
         return paddr;          return paddr;
Line 431  pf_exception: Line 449  pf_exception:
 /*   /* 
  * TLB   * TLB
  */   */
   
   #if defined(IA32_PROFILE_TLB)
   /* profiling */
 typedef struct {  typedef struct {
         UINT8   valid;  /* TLB entry is valid */          UINT64 tlb_hits;
         UINT8   global; /* this TLB entry is global */          UINT64 tlb_misses;
         UINT8   score;          UINT64 tlb_lookups;
         UINT8   pad;          UINT64 tlb_updates;
           UINT64 tlb_flushes;
           UINT64 tlb_global_flushes;
           UINT64 tlb_entry_flushes;
   } TLB_PROFILE_T;
   
         UINT32  tag;  static TLB_PROFILE_T tlb_profile;
         UINT32  mask;   /* 4K or 2M or 4M */  
   #define PROFILE_INC(v)  tlb_profile.v++
   #else   /* !IA32_PROFILE_TLB */
   #define PROFILE_INC(v)
   #endif  /* IA32_PROFILE_TLB */
   
         UINT32  paddr;  /* physical addr */  
 } TLB_ENTRY_T;  
   
 typedef struct {  typedef struct {
         UINT8           kind;          UINT32  tag;    /* linear address */
 #define TLB_KIND_INSTRUCTION    (1 << 1)  #define TLB_ENTRY_VALID         (1 << 0)
 #define TLB_KIND_DATA           (1 << 2)  #define TLB_ENTRY_GLOBAL        CPU_PTE_GLOBAL_PAGE
 #define TLB_KIND_COMBINE        (TLB_KIND_INSTRUCTION|TLB_KIND_DATA)  
 #define TLB_KIND_SMALL          (1 << 3)  
 #define TLB_KIND_LARGE          (1 << 4)  
 #define TLB_KIND_BOTH           (TLB_KIND_SMALL|TLB_KIND_LARGE)  
   
         UINT8           way;    /* n-way associative */  
         UINT8           idx;    /* number of TLB index */  
         UINT8           bpad;  
   
         UINT16          num;    /* number of TLB entry */          UINT32  paddr;  /* physical address */
         UINT16          wpad;  } TLB_ENTRY_T;
   
         TLB_ENTRY_T     *entry; /* entry[assoc][idx] or entry[assoc] if idx == 1*/  #define TLB_GET_PADDR(ep, addr) ((ep)->paddr + ((addr) & ~CPU_PTE_BASEADDR_MASK))
 } TLB_T;  #define TLB_SET_PADDR(ep, addr) ((ep)->paddr = (addr) & CPU_PTE_BASEADDR_MASK)
   
 static int ntlb;  #define TLB_TAG_SHIFT   17
 static TLB_T tlb[4];    /* i TLB, i (lp) TLB, d TLB, d (lp) TLB */  #define TLB_TAG_MASK    ~((1 << TLB_TAG_SHIFT) - 1)
   #define TLB_GET_TAG_ADDR(ep)    ((ep)->tag & TLB_TAG_MASK)
   #define TLB_SET_TAG_ADDR(ep, addr) \
           ((ep)->tag = ((addr) & TLB_TAG_MASK) + ((ep)->tag & ~TLB_TAG_MASK))
   
   #define TLB_IS_VALID(ep)        ((ep)->tag & TLB_ENTRY_VALID)
   #define TLB_SET_VALID(ep)       ((ep)->tag |= TLB_ENTRY_VALID)
   #define TLB_CLEAR_VALID(ep)     ((ep)->tag &= ~TLB_ENTRY_VALID)
   
 #if defined(IA32_PROFILE_TLB)  #if CPU_FAMILY == 4
 /* profiling */  #define TLB_IS_GLOBAL(ep)       FALSE
 static UINT64 tlb_hits;  #define TLB_SET_GLOBAL(ep)      (void)(ep)
 static UINT64 tlb_misses;  #define TLB_CLEAR_GLOBAL(ep)    (void)(ep)
 static UINT64 tlb_lookups;  #else
 static UINT64 tlb_updates;  #define TLB_IS_GLOBAL(ep)       ((ep)->tag & TLB_ENTRY_GLOBAL)
 static UINT64 tlb_flushes;  #define TLB_SET_GLOBAL(ep)      ((ep)->tag |= TLB_ENTRY_GLOBAL)
 static UINT64 tlb_global_flushes;  #define TLB_CLEAR_GLOBAL(ep)    ((ep)->tag &= ~TLB_ENTRY_GLOBAL)
 static UINT64 tlb_entry_flushes;  #endif
   
   
   #if CPU_FAMILY == 4
   #define NTLB    1
   #define NENTRY  8
   #define NWAY    4
   
   #define TLB_ENTRY_SHIFT 12
   #define TLB_WAY_SHIFT   14
   #endif
   
   typedef struct {
           TLB_ENTRY_T     entry[NENTRY][NWAY];
   } TLB_T;
   
   static TLB_T tlb;
   
 #define PROFILE_INC(v)  (v)++;  
 #else   /* !IA32_PROFILE_TLB */  
 #define PROFILE_INC(v)  
 #endif  /* IA32_PROFILE_TLB */  
   
 void  void
 tlb_init(void)  tlb_init(void)
 {  {
         int i;  
   
         for (i = 0; i < NELEMENTS(tlb); i++) {  
                 if (tlb[i].entry) {  
                         free(tlb[i].entry);  
                 }  
         }  
         memset(tlb, 0, sizeof(tlb));  
   
           memset(&tlb, 0, sizeof(tlb));
 #if defined(IA32_PROFILE_TLB)  #if defined(IA32_PROFILE_TLB)
         tlb_hits = 0;          memset(&tlb_profile, 0, sizeof(tlb_profile));
         tlb_misses = 0;  
         tlb_lookups = 0;  
         tlb_updates = 0;  
         tlb_flushes = 0;  
         tlb_global_flushes = 0;  
         tlb_entry_flushes = 0;  
 #endif  /* IA32_PROFILE_TLB */  #endif  /* IA32_PROFILE_TLB */
   
 #if CPU_FAMILY == 4  
         /* とりあえず i486 形式で… */  
         /* combine (I/D) TLB: 4KB Pages, 4-way set associative 32 entries */  
         ntlb = 1;  
         tlb[0].kind = TLB_KIND_COMBINE | TLB_KIND_SMALL;  
         tlb[0].num = 32;  
         tlb[0].way = 4;  
 #endif  
   
         for (i = 0; i < ntlb; i++) {  
                 tlb[i].idx = tlb[i].num / tlb[i].way;  
   
                 tlb[i].entry = (TLB_ENTRY_T*)calloc(sizeof(TLB_ENTRY_T), tlb[i].num);  
                 if (tlb[i].entry == 0) {  
                         ia32_panic("tlb_init(): can't alloc TLB entry\n");  
                 }  
         }  
 }  }
   
 void  void
Line 533  tlb_flush(BOOL allflush) Line 540  tlb_flush(BOOL allflush)
                 PROFILE_INC(tlb_flushes);                  PROFILE_INC(tlb_flushes);
         }          }
   
         for (i = 0; i < ntlb; i++) {          for (i = 0; i < NENTRY ; i++) {
                 ep = tlb[i].entry;                  for (j = 0; j < NWAY; j++) {
                 for (j = 0; j < tlb[i].num; j++, ep++) {                          ep = &tlb.entry[i][j];
                         if (ep->valid && (allflush || !ep->global)) {                          if (TLB_IS_VALID(ep) && (allflush || !TLB_IS_GLOBAL(ep))) {
                                 ep->valid = 0;                                  TLB_CLEAR_VALID(ep);
                                 PROFILE_INC(tlb_entry_flushes);                                  PROFILE_INC(tlb_entry_flushes);
                         }                          }
                 }                  }
Line 545  tlb_flush(BOOL allflush) Line 552  tlb_flush(BOOL allflush)
 }  }
   
 void  void
 tlb_flush_page(UINT32 vaddr)  tlb_flush_page(UINT32 laddr)
 {  {
         TLB_ENTRY_T *ep;          TLB_ENTRY_T *ep;
         int idx;          int idx;
         int i;          int way;
   
         for (i = 0; i < ntlb; i++) {          PROFILE_INC(tlb_flushes);
                 if (tlb[i].idx == 1) {  
                         /* fully set associative */  
                         idx = 0;  
                 } else {  
                         if (tlb[i].kind & TLB_KIND_SMALL) {  
                                 idx = (vaddr >> 12) & (tlb[i].idx - 1);  
                         } else {  
                                 idx = (vaddr >> 22) & (tlb[i].idx - 1);  
                         }  
                 }  
   
                 /* search */          idx = (laddr >> TLB_ENTRY_SHIFT) & (NENTRY - 1);
                 ep = &tlb[i].entry[idx * tlb[i].way];          way = (laddr >> TLB_WAY_SHIFT) & (NWAY - 1);
                 for (i = 0; i < tlb[i].way; i++) {          ep = &tlb.entry[idx][way];
                         if (ep->valid) {  
                                 if ((vaddr & ep->mask) == ep->tag) {          if (TLB_IS_VALID(ep)) {
                                         ep->valid = 0;                  if ((laddr & TLB_TAG_MASK) == TLB_GET_TAG_ADDR(ep)) {
                                         PROFILE_INC(tlb_entry_flushes);                          TLB_CLEAR_VALID(ep);
                                         break;                          return;
                                 }  
                         }  
                 }                  }
         }          }
 }  }
Line 582  tlb_lookup(UINT32 laddr, int crw, UINT32 Line 577  tlb_lookup(UINT32 laddr, int crw, UINT32
 {  {
         TLB_ENTRY_T *ep;          TLB_ENTRY_T *ep;
         int idx;          int idx;
         int i;          int way;
   
         PROFILE_INC(tlb_lookups);          PROFILE_INC(tlb_lookups);
   
         crw &= CPU_PAGE_CODE | CPU_PAGE_DATA;          idx = (laddr >> TLB_ENTRY_SHIFT) & (NENTRY - 1);
         for (i = 0; i < ntlb; i++) {          way = (laddr >> TLB_WAY_SHIFT) & (NWAY - 1);
                 if (tlb[i].kind & crw) {          ep = &tlb.entry[idx][way];
                         if (tlb[i].idx == 1) {  
                                 /* fully set associative */          ep = &tlb.entry[idx][way];
                                 idx = 0;          if (TLB_IS_VALID(ep)) {
                         } else {                  if ((laddr & TLB_TAG_MASK) == TLB_GET_TAG_ADDR(ep)) {
                                 if (tlb[i].kind & TLB_KIND_SMALL) {                          *paddr = TLB_GET_PADDR(ep, laddr);
                                         idx = (laddr >> 12) & (tlb[i].idx - 1);                          PROFILE_INC(tlb_hits);
                                 } else {                          return TRUE;
                                         idx = (laddr >> 22) & (tlb[i].idx - 1);  
                                 }  
                         }  
   
                         /* search */  
                         ep = &tlb[i].entry[idx * tlb[i].way];  
                         for (i = 0; i < tlb[i].way; i++) {  
                                 if (ep->valid) {  
                                         if ((laddr & ep->mask) == ep->tag) {  
                                                 if (ep->score != (UINT8)~0)  
                                                         ep->score++;  
                                                 *paddr = ep->paddr;  
                                                 PROFILE_INC(tlb_hits);  
                                                 return TRUE;  
                                         }  
                                 }  
                         }  
                 }                  }
         }          }
           (void)crw;
         PROFILE_INC(tlb_misses);          PROFILE_INC(tlb_misses);
         return FALSE;          return FALSE;
 }  }
   
 static void  static void
 tlb_update(UINT32 paddr, UINT entry, int crw)  tlb_update(UINT32 laddr, UINT entry, int crw)
 {  {
         TLB_ENTRY_T *ep;          TLB_ENTRY_T *ep;
         int idx;          int idx;
         int i, j;          int way;
         int min_way;  
         UINT16 min_score = ~0;  
   
         PROFILE_INC(tlb_updates);          PROFILE_INC(tlb_updates);
   
         crw &= CPU_PAGE_CODE | CPU_PAGE_DATA;          idx = (laddr >> TLB_ENTRY_SHIFT) & (NENTRY - 1);
         for (i = 0; i < ntlb; i++) {          way = (laddr >> TLB_WAY_SHIFT) & (NWAY - 1);
                 if (tlb[i].kind & crw) {          ep = &tlb.entry[idx][way];
                         if (tlb[i].idx == 1) {  
                                 /* fully set associative */  
                                 idx = 0;  
                         } else {  
                                 /* n-way set associative */  
                                 if (!(entry & CPU_PDE_PAGE_SIZE)) {  
                                         if (!(tlb[i].kind & TLB_KIND_SMALL))  
                                                 continue;  
                                         idx = (entry >> 12) & (tlb[i].idx - 1);  
                                 } else {  
                                         if (!(tlb[i].kind & TLB_KIND_LARGE))  
                                                 continue;  
                                         idx = (entry >> 22) & (tlb[i].idx - 1);  
                                 }  
                         }  
   
                         /* search */          TLB_SET_VALID(ep);
                         ep = &tlb[i].entry[idx * tlb[i].way];  #if CPU_FAMILY >= 5
                         for (min_way = 0, j = 0; j < tlb[i].way; j++, ep++) {          if (entry & CPU_PTE_GLOBAL_PAGE) {
                                 if (ep->valid) {                  TLB_SET_GLOBAL(ep);
                                         if (min_score >= ep->score) {  
                                                 min_way = j;  
                                                 min_score = ep->score;  
                                         }  
                                 } else {  
                                         min_way = j;  
                                         min_score = 0;  
                                         break;  
                                 }  
                         }  
   
                         /* replace */  
                         ep = &tlb[i].entry[idx * tlb[i].way + min_way];  
                         ep->valid = 1;  
                         ep->global = (entry & CPU_PTE_GLOBAL_PAGE) ? 1 : 0;  
                         ep->score = 0;  
                         ep->mask = (entry & CPU_PDE_PAGE_SIZE) ?  CPU_PDE_4M_BASEADDR_MASK : CPU_PTE_BASEADDR_MASK;  
                         ep->tag = entry & ep->mask;  
                         ep->paddr = paddr;  
                         break;  
                 }  
         }          }
         __ASSERT(i != ntlb);  #endif
           TLB_SET_TAG_ADDR(ep, laddr);
           TLB_SET_PADDR(ep, entry);
           (void)crw;
 }  }
 #endif  /* IA32_SUPPORT_TLB */  #endif  /* IA32_SUPPORT_TLB */
Removed from v.1.12  
changed lines
  Added in v.1.13

RetroPC.NET-CVS <cvs@retropc.net>