xref: /DragonOS/kernel/src/mm/page.rs (revision 40348dd8d5a008ecc9eb3aab931933e4eba0e6da)
1 use core::{
2     fmt::{self, Debug, Error, Formatter},
3     marker::PhantomData,
4     mem,
5     ops::Add,
6     sync::atomic::{compiler_fence, Ordering},
7 };
8 
9 use alloc::sync::Arc;
10 use hashbrown::{HashMap, HashSet};
11 
12 use crate::{
13     arch::{interrupt::ipi::send_ipi, MMArch},
14     exception::ipi::{IpiKind, IpiTarget},
15     ipc::shm::ShmId,
16     kerror,
17     libs::spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
18 };
19 
20 use super::{
21     allocator::page_frame::{FrameAllocator, PageFrameCount},
22     syscall::ProtFlags,
23     ucontext::LockedVMA,
24     MemoryManagementArch, PageTableKind, PhysAddr, VirtAddr,
25 };
26 
27 pub const PAGE_4K_SHIFT: usize = 12;
28 #[allow(dead_code)]
29 pub const PAGE_2M_SHIFT: usize = 21;
30 pub const PAGE_1G_SHIFT: usize = 30;
31 
32 pub const PAGE_4K_SIZE: usize = 1 << PAGE_4K_SHIFT;
33 pub const PAGE_2M_SIZE: usize = 1 << PAGE_2M_SHIFT;
34 
35 /// 全局物理页信息管理器
36 pub static mut PAGE_MANAGER: Option<SpinLock<PageManager>> = None;
37 
38 /// 初始化PAGE_MANAGER
39 pub fn page_manager_init() {
40     kinfo!("page_manager_init");
41     let page_manager = SpinLock::new(PageManager::new());
42 
43     compiler_fence(Ordering::SeqCst);
44     unsafe { PAGE_MANAGER = Some(page_manager) };
45     compiler_fence(Ordering::SeqCst);
46 
47     kinfo!("page_manager_init done");
48 }
49 
50 pub fn page_manager_lock_irqsave() -> SpinLockGuard<'static, PageManager> {
51     unsafe { PAGE_MANAGER.as_ref().unwrap().lock_irqsave() }
52 }
53 
54 // 物理页管理器
55 pub struct PageManager {
56     phys2page: HashMap<PhysAddr, Page>,
57 }
58 
59 impl PageManager {
60     pub fn new() -> Self {
61         Self {
62             phys2page: HashMap::new(),
63         }
64     }
65 
66     pub fn contains(&self, paddr: &PhysAddr) -> bool {
67         self.phys2page.contains_key(paddr)
68     }
69 
70     pub fn get(&self, paddr: &PhysAddr) -> Option<&Page> {
71         self.phys2page.get(paddr)
72     }
73 
74     pub fn get_mut(&mut self, paddr: &PhysAddr) -> &mut Page {
75         self.phys2page
76             .get_mut(paddr)
77             .unwrap_or_else(|| panic!("{:?}", paddr))
78     }
79 
80     pub fn insert(&mut self, paddr: PhysAddr, page: Page) {
81         self.phys2page.insert(paddr, page);
82     }
83 
84     pub fn remove_page(&mut self, paddr: &PhysAddr) {
85         self.phys2page.remove(paddr);
86     }
87 }
88 
89 /// 物理页面信息
90 pub struct Page {
91     /// 映射计数
92     map_count: usize,
93     /// 是否为共享页
94     shared: bool,
95     /// 映射计数为0时,是否可回收
96     free_when_zero: bool,
97     /// 共享页id(如果是共享页)
98     shm_id: Option<ShmId>,
99     /// 映射到当前page的VMA
100     anon_vma: HashSet<Arc<LockedVMA>>,
101 }
102 
103 impl Page {
104     pub fn new(shared: bool) -> Self {
105         let dealloc_when_zero = !shared;
106         Self {
107             map_count: 0,
108             shared,
109             free_when_zero: dealloc_when_zero,
110             shm_id: None,
111             anon_vma: HashSet::new(),
112         }
113     }
114 
115     /// 将vma加入anon_vma
116     pub fn insert_vma(&mut self, vma: Arc<LockedVMA>) {
117         self.anon_vma.insert(vma);
118         self.map_count += 1;
119     }
120 
121     /// 将vma从anon_vma中删去
122     pub fn remove_vma(&mut self, vma: &LockedVMA) {
123         self.anon_vma.remove(vma);
124         self.map_count -= 1;
125     }
126 
127     /// 判断当前物理页是否能被回
128     pub fn can_deallocate(&self) -> bool {
129         self.map_count == 0 && self.free_when_zero
130     }
131 
132     pub fn shared(&self) -> bool {
133         self.shared
134     }
135 
136     pub fn shm_id(&self) -> Option<ShmId> {
137         self.shm_id
138     }
139 
140     pub fn set_shm_id(&mut self, shm_id: ShmId) {
141         self.shm_id = Some(shm_id);
142     }
143 
144     pub fn set_dealloc_when_zero(&mut self, dealloc_when_zero: bool) {
145         self.free_when_zero = dealloc_when_zero;
146     }
147 
148     #[inline(always)]
149     pub fn anon_vma(&self) -> &HashSet<Arc<LockedVMA>> {
150         &self.anon_vma
151     }
152 
153     #[inline(always)]
154     pub fn map_count(&self) -> usize {
155         self.map_count
156     }
157 }
158 
159 #[derive(Debug)]
160 pub struct PageTable<Arch> {
161     /// 当前页表表示的虚拟地址空间的起始地址
162     base: VirtAddr,
163     /// 当前页表所在的物理地址
164     phys: PhysAddr,
165     /// 当前页表的层级(请注意,最顶级页表的level为[Arch::PAGE_LEVELS - 1])
166     level: usize,
167     phantom: PhantomData<Arch>,
168 }
169 
170 #[allow(dead_code)]
171 impl<Arch: MemoryManagementArch> PageTable<Arch> {
172     pub unsafe fn new(base: VirtAddr, phys: PhysAddr, level: usize) -> Self {
173         Self {
174             base,
175             phys,
176             level,
177             phantom: PhantomData,
178         }
179     }
180 
181     /// 获取顶级页表
182     ///
183     /// ## 参数
184     ///
185     /// - table_kind 页表类型
186     ///
187     /// ## 返回值
188     ///
189     /// 返回顶级页表
190     pub unsafe fn top_level_table(table_kind: PageTableKind) -> Self {
191         return Self::new(
192             VirtAddr::new(0),
193             Arch::table(table_kind),
194             Arch::PAGE_LEVELS - 1,
195         );
196     }
197 
198     /// 获取当前页表的物理地址
199     #[inline(always)]
200     pub fn phys(&self) -> PhysAddr {
201         self.phys
202     }
203 
204     /// 当前页表表示的虚拟地址空间的起始地址
205     #[inline(always)]
206     pub fn base(&self) -> VirtAddr {
207         self.base
208     }
209 
210     /// 获取当前页表的层级
211     #[inline(always)]
212     pub fn level(&self) -> usize {
213         self.level
214     }
215 
216     /// 获取当前页表自身所在的虚拟地址
217     #[inline(always)]
218     pub unsafe fn virt(&self) -> VirtAddr {
219         return Arch::phys_2_virt(self.phys).unwrap();
220     }
221 
222     /// 获取第i个页表项所表示的虚拟内存空间的起始地址
223     pub fn entry_base(&self, i: usize) -> Option<VirtAddr> {
224         if i < Arch::PAGE_ENTRY_NUM {
225             let shift = self.level * Arch::PAGE_ENTRY_SHIFT + Arch::PAGE_SHIFT;
226             return Some(self.base.add(i << shift));
227         } else {
228             return None;
229         }
230     }
231 
232     /// 获取当前页表的第i个页表项所在的虚拟地址(注意与entry_base进行区分)
233     pub unsafe fn entry_virt(&self, i: usize) -> Option<VirtAddr> {
234         if i < Arch::PAGE_ENTRY_NUM {
235             return Some(self.virt().add(i * Arch::PAGE_ENTRY_SIZE));
236         } else {
237             return None;
238         }
239     }
240 
241     /// 获取当前页表的第i个页表项
242     pub unsafe fn entry(&self, i: usize) -> Option<PageEntry<Arch>> {
243         let entry_virt = self.entry_virt(i)?;
244         return Some(PageEntry::from_usize(Arch::read::<usize>(entry_virt)));
245     }
246 
247     /// 设置当前页表的第i个页表项
248     pub unsafe fn set_entry(&self, i: usize, entry: PageEntry<Arch>) -> Option<()> {
249         let entry_virt = self.entry_virt(i)?;
250         Arch::write::<usize>(entry_virt, entry.data());
251         return Some(());
252     }
253 
254     /// 判断当前页表的第i个页表项是否已经填写了值
255     ///
256     /// ## 参数
257     /// - Some(true) 如果已经填写了值
258     /// - Some(false) 如果未填写值
259     /// - None 如果i超出了页表项的范围
260     pub fn entry_mapped(&self, i: usize) -> Option<bool> {
261         let etv = unsafe { self.entry_virt(i) }?;
262         if unsafe { Arch::read::<usize>(etv) } != 0 {
263             return Some(true);
264         } else {
265             return Some(false);
266         }
267     }
268 
269     /// 根据虚拟地址,获取对应的页表项在页表中的下标
270     ///
271     /// ## 参数
272     ///
273     /// - addr: 虚拟地址
274     ///
275     /// ## 返回值
276     ///
277     /// 页表项在页表中的下标。如果addr不在当前页表所表示的虚拟地址空间中,则返回None
278     pub fn index_of(&self, addr: VirtAddr) -> Option<usize> {
279         let addr = VirtAddr::new(addr.data() & Arch::PAGE_ADDRESS_MASK);
280         let shift = self.level * Arch::PAGE_ENTRY_SHIFT + Arch::PAGE_SHIFT;
281 
282         let mask = (MMArch::PAGE_ENTRY_NUM << shift) - 1;
283         if addr < self.base || addr >= self.base.add(mask) {
284             return None;
285         } else {
286             return Some((addr.data() >> shift) & MMArch::PAGE_ENTRY_MASK);
287         }
288     }
289 
290     /// 获取第i个页表项指向的下一级页表
291     pub unsafe fn next_level_table(&self, index: usize) -> Option<Self> {
292         if self.level == 0 {
293             return None;
294         }
295 
296         // 返回下一级页表
297         return Some(PageTable::new(
298             self.entry_base(index)?,
299             self.entry(index)?.address().ok()?,
300             self.level - 1,
301         ));
302     }
303 
304     /// 拷贝页表
305     /// ## 参数
306     ///
307     /// - `allocator`: 物理页框分配器
308     /// - `copy_on_write`: 是否写时复制
309     pub unsafe fn clone(
310         &self,
311         allocator: &mut impl FrameAllocator,
312         copy_on_write: bool,
313     ) -> Option<PageTable<Arch>> {
314         // 分配新页面作为新的页表
315         let phys = allocator.allocate_one()?;
316         let frame = MMArch::phys_2_virt(phys).unwrap();
317         MMArch::write_bytes(frame, 0, MMArch::PAGE_SIZE);
318         let new_table = PageTable::new(self.base, phys, self.level);
319         if self.level == 0 {
320             for i in 0..Arch::PAGE_ENTRY_NUM {
321                 if let Some(mut entry) = self.entry(i) {
322                     if entry.present() {
323                         if copy_on_write {
324                             let mut new_flags = entry.flags().set_write(false);
325                             entry.set_flags(new_flags);
326                             self.set_entry(i, entry);
327                             new_flags = new_flags.set_dirty(false);
328                             entry.set_flags(new_flags);
329                             new_table.set_entry(i, entry);
330                         } else {
331                             let phys = allocator.allocate_one()?;
332                             let mut anon_vma_guard = page_manager_lock_irqsave();
333                             anon_vma_guard.insert(phys, Page::new(false));
334                             let old_phys = entry.address().unwrap();
335                             let frame = MMArch::phys_2_virt(phys).unwrap().data() as *mut u8;
336                             frame.copy_from_nonoverlapping(
337                                 MMArch::phys_2_virt(old_phys).unwrap().data() as *mut u8,
338                                 MMArch::PAGE_SIZE,
339                             );
340                             new_table.set_entry(i, PageEntry::new(phys, entry.flags()));
341                         }
342                     }
343                 }
344             }
345         } else {
346             // 非一级页表拷贝时,对每个页表项对应的页表都进行拷贝
347             for i in 0..MMArch::PAGE_ENTRY_NUM {
348                 if let Some(next_table) = self.next_level_table(i) {
349                     let table = next_table.clone(allocator, copy_on_write)?;
350                     let old_entry = self.entry(i).unwrap();
351                     let entry = PageEntry::new(table.phys(), old_entry.flags());
352                     new_table.set_entry(i, entry);
353                 }
354             }
355         }
356         Some(new_table)
357     }
358 }
359 
360 /// 页表项
361 #[derive(Copy, Clone)]
362 pub struct PageEntry<Arch> {
363     data: usize,
364     phantom: PhantomData<Arch>,
365 }
366 
367 impl<Arch> Debug for PageEntry<Arch> {
368     fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> Result<(), Error> {
369         f.write_fmt(format_args!("PageEntry({:#x})", self.data))
370     }
371 }
372 
373 impl<Arch: MemoryManagementArch> PageEntry<Arch> {
374     #[inline(always)]
375     pub fn new(paddr: PhysAddr, flags: PageFlags<Arch>) -> Self {
376         Self {
377             data: MMArch::make_entry(paddr, flags.data()),
378             phantom: PhantomData,
379         }
380     }
381     #[inline(always)]
382     pub fn from_usize(data: usize) -> Self {
383         Self {
384             data,
385             phantom: PhantomData,
386         }
387     }
388 
389     #[inline(always)]
390     pub fn data(&self) -> usize {
391         self.data
392     }
393 
394     /// 获取当前页表项指向的物理地址
395     ///
396     /// ## 返回值
397     ///
398     /// - Ok(PhysAddr) 如果当前页面存在于物理内存中, 返回物理地址
399     /// - Err(PhysAddr) 如果当前页表项不存在, 返回物理地址
400     #[inline(always)]
401     pub fn address(&self) -> Result<PhysAddr, PhysAddr> {
402         let paddr: PhysAddr = {
403             #[cfg(target_arch = "x86_64")]
404             {
405                 PhysAddr::new(self.data & Arch::PAGE_ADDRESS_MASK)
406             }
407 
408             #[cfg(target_arch = "riscv64")]
409             {
410                 let ppn = ((self.data & (!((1 << 10) - 1))) >> 10) & ((1 << 54) - 1);
411                 super::allocator::page_frame::PhysPageFrame::from_ppn(ppn).phys_address()
412             }
413         };
414 
415         if self.present() {
416             Ok(paddr)
417         } else {
418             Err(paddr)
419         }
420     }
421 
422     #[inline(always)]
423     pub fn flags(&self) -> PageFlags<Arch> {
424         unsafe { PageFlags::from_data(self.data & Arch::ENTRY_FLAGS_MASK) }
425     }
426 
427     #[inline(always)]
428     pub fn set_flags(&mut self, flags: PageFlags<Arch>) {
429         self.data = (self.data & !Arch::ENTRY_FLAGS_MASK) | flags.data();
430     }
431 
432     #[inline(always)]
433     pub fn present(&self) -> bool {
434         return self.data & Arch::ENTRY_FLAG_PRESENT != 0;
435     }
436 
437     #[inline(always)]
438     pub fn empty(&self) -> bool {
439         self.data & !(Arch::ENTRY_FLAG_DIRTY & Arch::ENTRY_FLAG_ACCESSED) == 0
440     }
441 
442     #[inline(always)]
443     pub fn protnone(&self) -> bool {
444         return self.data & (Arch::ENTRY_FLAG_PRESENT | Arch::ENTRY_FLAG_GLOBAL)
445             == Arch::ENTRY_FLAG_GLOBAL;
446     }
447 
448     #[inline(always)]
449     pub fn write(&self) -> bool {
450         return self.data & Arch::ENTRY_FLAG_READWRITE != 0;
451     }
452 }
453 
454 /// 页表项的标志位
455 #[derive(Copy, Clone, Hash)]
456 pub struct PageFlags<Arch> {
457     data: usize,
458     phantom: PhantomData<Arch>,
459 }
460 
461 #[allow(dead_code)]
462 impl<Arch: MemoryManagementArch> PageFlags<Arch> {
463     #[inline(always)]
464     pub fn new() -> Self {
465         let mut r = unsafe {
466             Self::from_data(
467                 Arch::ENTRY_FLAG_DEFAULT_PAGE
468                     | Arch::ENTRY_FLAG_READONLY
469                     | Arch::ENTRY_FLAG_NO_EXEC,
470             )
471         };
472 
473         #[cfg(target_arch = "x86_64")]
474         {
475             if crate::arch::mm::X86_64MMArch::is_xd_reserved() {
476                 r = r.set_execute(true);
477             }
478         }
479 
480         return r;
481     }
482 
483     /// 根据ProtFlags生成PageFlags
484     ///
485     /// ## 参数
486     ///
487     /// - prot_flags: 页的保护标志
488     /// - user: 用户空间是否可访问
489     pub fn from_prot_flags(prot_flags: ProtFlags, user: bool) -> PageFlags<Arch> {
490         let flags: PageFlags<Arch> = PageFlags::new()
491             .set_user(user)
492             .set_execute(prot_flags.contains(ProtFlags::PROT_EXEC))
493             .set_write(prot_flags.contains(ProtFlags::PROT_WRITE));
494 
495         return flags;
496     }
497 
498     #[inline(always)]
499     pub fn data(&self) -> usize {
500         self.data
501     }
502 
503     #[inline(always)]
504     pub const unsafe fn from_data(data: usize) -> Self {
505         return Self {
506             data,
507             phantom: PhantomData,
508         };
509     }
510 
511     /// 为新页表的页表项设置默认值
512     ///
513     /// 默认值为:
514     /// - present
515     /// - read only
516     /// - kernel space
517     /// - no exec
518     #[inline(always)]
519     pub fn new_page_table(user: bool) -> Self {
520         return unsafe {
521             let r = {
522                 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
523                 {
524                     Self::from_data(Arch::ENTRY_FLAG_DEFAULT_TABLE | Arch::ENTRY_FLAG_READWRITE)
525                 }
526 
527                 #[cfg(target_arch = "riscv64")]
528                 {
529                     // riscv64指向下一级页表的页表项,不应设置R/W/X权限位
530                     Self::from_data(Arch::ENTRY_FLAG_DEFAULT_TABLE)
531                 }
532             };
533             if user {
534                 r.set_user(true)
535             } else {
536                 r
537             }
538         };
539     }
540 
541     /// 取得当前页表项的所有权,更新当前页表项的标志位,并返回更新后的页表项。
542     ///
543     /// ## 参数
544     /// - flag 要更新的标志位的值
545     /// - value 如果为true,那么将flag对应的位设置为1,否则设置为0
546     ///
547     /// ## 返回值
548     ///
549     /// 更新后的页表项
550     #[inline(always)]
551     #[must_use]
552     pub fn update_flags(mut self, flag: usize, value: bool) -> Self {
553         if value {
554             self.data |= flag;
555         } else {
556             self.data &= !flag;
557         }
558         return self;
559     }
560 
561     /// 判断当前页表项是否存在指定的flag(只有全部flag都存在才返回true)
562     #[inline(always)]
563     pub fn has_flag(&self, flag: usize) -> bool {
564         return self.data & flag == flag;
565     }
566 
567     #[inline(always)]
568     pub fn present(&self) -> bool {
569         return self.has_flag(Arch::ENTRY_FLAG_PRESENT);
570     }
571 
572     /// 设置当前页表项的权限
573     ///
574     /// @param value 如果为true,那么将当前页表项的权限设置为用户态可访问
575     #[must_use]
576     #[inline(always)]
577     pub fn set_user(self, value: bool) -> Self {
578         return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_USER, value);
579     }
580 
581     /// 用户态是否可以访问当前页表项
582     #[inline(always)]
583     pub fn has_user(&self) -> bool {
584         return self.has_flag(Arch::ENTRY_FLAG_USER);
585     }
586 
587     /// 设置当前页表项的可写性, 如果为true,那么将当前页表项的权限设置为可写, 否则设置为只读
588     ///
589     /// ## 返回值
590     ///
591     /// 更新后的页表项.
592     ///
593     /// **请注意,**本函数会取得当前页表项的所有权,因此返回的页表项不是原来的页表项
594     #[must_use]
595     #[inline(always)]
596     pub fn set_write(self, value: bool) -> Self {
597         #[cfg(target_arch = "x86_64")]
598         {
599             // 有的架构同时具有可写和不可写的标志位,因此需要同时更新
600             return self
601                 .update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_READONLY, !value)
602                 .update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_READWRITE, value);
603         }
604 
605         #[cfg(target_arch = "riscv64")]
606         {
607             if value {
608                 return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_READWRITE, true);
609             } else {
610                 return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_READONLY, true);
611             }
612         }
613     }
614 
615     /// 当前页表项是否可写
616     #[inline(always)]
617     pub fn has_write(&self) -> bool {
618         // 有的架构同时具有可写和不可写的标志位,因此需要同时判断
619         return self.data & (Arch::ENTRY_FLAG_READWRITE | Arch::ENTRY_FLAG_READONLY)
620             == Arch::ENTRY_FLAG_READWRITE;
621     }
622 
623     /// 设置当前页表项的可执行性, 如果为true,那么将当前页表项的权限设置为可执行, 否则设置为不可执行
624     #[must_use]
625     #[inline(always)]
626     pub fn set_execute(self, mut value: bool) -> Self {
627         #[cfg(target_arch = "x86_64")]
628         {
629             // 如果xd位被保留,那么将可执行性设置为true
630             if crate::arch::mm::X86_64MMArch::is_xd_reserved() {
631                 value = true;
632             }
633         }
634 
635         // 有的架构同时具有可执行和不可执行的标志位,因此需要同时更新
636         return self
637             .update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_NO_EXEC, !value)
638             .update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_EXEC, value);
639     }
640 
641     /// 当前页表项是否可执行
642     #[inline(always)]
643     pub fn has_execute(&self) -> bool {
644         // 有的架构同时具有可执行和不可执行的标志位,因此需要同时判断
645         return self.data & (Arch::ENTRY_FLAG_EXEC | Arch::ENTRY_FLAG_NO_EXEC)
646             == Arch::ENTRY_FLAG_EXEC;
647     }
648 
649     /// 设置当前页表项的缓存策略
650     ///
651     /// ## 参数
652     ///
653     /// - value: 如果为true,那么将当前页表项的缓存策略设置为不缓存。
654     #[inline(always)]
655     pub fn set_page_cache_disable(self, value: bool) -> Self {
656         return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_CACHE_DISABLE, value);
657     }
658 
659     /// 获取当前页表项的缓存策略
660     ///
661     /// ## 返回值
662     ///
663     /// 如果当前页表项的缓存策略为不缓存,那么返回true,否则返回false。
664     #[inline(always)]
665     pub fn has_page_cache_disable(&self) -> bool {
666         return self.has_flag(Arch::ENTRY_FLAG_CACHE_DISABLE);
667     }
668 
669     /// 设置当前页表项的写穿策略
670     ///
671     /// ## 参数
672     ///
673     /// - value: 如果为true,那么将当前页表项的写穿策略设置为写穿。
674     #[inline(always)]
675     pub fn set_page_write_through(self, value: bool) -> Self {
676         return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_WRITE_THROUGH, value);
677     }
678 
679     #[inline(always)]
680     pub fn set_page_global(self, value: bool) -> Self {
681         return self.update_flags(MMArch::ENTRY_FLAG_GLOBAL, value);
682     }
683 
684     /// 获取当前页表项的写穿策略
685     ///
686     /// ## 返回值
687     ///
688     /// 如果当前页表项的写穿策略为写穿,那么返回true,否则返回false。
689     #[inline(always)]
690     pub fn has_page_write_through(&self) -> bool {
691         return self.has_flag(Arch::ENTRY_FLAG_WRITE_THROUGH);
692     }
693 
694     /// 设置当前页表是否为脏页
695     ///
696     /// ## 参数
697     ///
698     /// - value: 如果为true,那么将当前页表项的写穿策略设置为写穿。
699     #[inline(always)]
700     pub fn set_dirty(self, value: bool) -> Self {
701         return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_DIRTY, value);
702     }
703 
704     /// 设置当前页表被访问
705     ///
706     /// ## 参数
707     ///
708     /// - value: 如果为true,那么将当前页表项的访问标志设置为已访问。
709     #[inline(always)]
710     pub fn set_access(self, value: bool) -> Self {
711         return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_ACCESSED, value);
712     }
713 
714     /// 设置指向的页是否为大页
715     ///
716     /// ## 参数
717     ///
718     /// - value: 如果为true,那么将当前页表项的访问标志设置为已访问。
719     #[inline(always)]
720     pub fn set_huge_page(self, value: bool) -> Self {
721         return self.update_flags(Arch::ENTRY_FLAG_HUGE_PAGE, value);
722     }
723 
724     /// MMIO内存的页表项标志
725     #[inline(always)]
726     pub fn mmio_flags() -> Self {
727         return Self::new()
728             .set_user(false)
729             .set_write(true)
730             .set_execute(true)
731             .set_page_cache_disable(true)
732             .set_page_write_through(true)
733             .set_page_global(true);
734     }
735 }
736 
737 impl<Arch: MemoryManagementArch> fmt::Debug for PageFlags<Arch> {
738     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
739         f.debug_struct("PageFlags")
740             .field("bits", &format_args!("{:#0x}", self.data))
741             .field("present", &self.present())
742             .field("has_write", &self.has_write())
743             .field("has_execute", &self.has_execute())
744             .field("has_user", &self.has_user())
745             .finish()
746     }
747 }
748 
749 /// 页表映射器
750 #[derive(Hash)]
751 pub struct PageMapper<Arch, F> {
752     /// 页表类型
753     table_kind: PageTableKind,
754     /// 根页表物理地址
755     table_paddr: PhysAddr,
756     /// 页分配器
757     frame_allocator: F,
758     phantom: PhantomData<fn() -> Arch>,
759 }
760 
761 impl<Arch: MemoryManagementArch, F: FrameAllocator> PageMapper<Arch, F> {
762     /// 创建新的页面映射器
763     ///
764     /// ## 参数
765     /// - table_kind 页表类型
766     /// - table_paddr 根页表物理地址
767     /// - allocator 页分配器
768     ///
769     /// ## 返回值
770     ///
771     /// 页面映射器
772     pub unsafe fn new(table_kind: PageTableKind, table_paddr: PhysAddr, allocator: F) -> Self {
773         return Self {
774             table_kind,
775             table_paddr,
776             frame_allocator: allocator,
777             phantom: PhantomData,
778         };
779     }
780 
781     /// 创建页表,并为这个页表创建页面映射器
782     pub unsafe fn create(table_kind: PageTableKind, mut allocator: F) -> Option<Self> {
783         let table_paddr = allocator.allocate_one()?;
784         // 清空页表
785         let table_vaddr = Arch::phys_2_virt(table_paddr)?;
786         Arch::write_bytes(table_vaddr, 0, Arch::PAGE_SIZE);
787         return Some(Self::new(table_kind, table_paddr, allocator));
788     }
789 
790     /// 获取当前页表的页面映射器
791     #[inline(always)]
792     pub unsafe fn current(table_kind: PageTableKind, allocator: F) -> Self {
793         let table_paddr = Arch::table(table_kind);
794         return Self::new(table_kind, table_paddr, allocator);
795     }
796 
797     /// 判断当前页表分配器所属的页表是否是当前页表
798     #[inline(always)]
799     pub fn is_current(&self) -> bool {
800         return unsafe { self.table().phys() == Arch::table(self.table_kind) };
801     }
802 
803     /// 将当前页表分配器所属的页表设置为当前页表
804     #[inline(always)]
805     pub unsafe fn make_current(&self) {
806         Arch::set_table(self.table_kind, self.table_paddr);
807     }
808 
809     /// 获取当前页表分配器所属的根页表的结构体
810     #[inline(always)]
811     pub fn table(&self) -> PageTable<Arch> {
812         // 由于只能通过new方法创建PageMapper,因此这里假定table_paddr是有效的
813         return unsafe {
814             PageTable::new(VirtAddr::new(0), self.table_paddr, Arch::PAGE_LEVELS - 1)
815         };
816     }
817 
818     /// 获取当前PageMapper所对应的页分配器实例的引用
819     #[inline(always)]
820     #[allow(dead_code)]
821     pub fn allocator_ref(&self) -> &F {
822         return &self.frame_allocator;
823     }
824 
825     /// 获取当前PageMapper所对应的页分配器实例的可变引用
826     #[inline(always)]
827     pub fn allocator_mut(&mut self) -> &mut F {
828         return &mut self.frame_allocator;
829     }
830 
831     /// 从当前PageMapper的页分配器中分配一个物理页,并将其映射到指定的虚拟地址
832     pub unsafe fn map(
833         &mut self,
834         virt: VirtAddr,
835         flags: PageFlags<Arch>,
836     ) -> Option<PageFlush<Arch>> {
837         compiler_fence(Ordering::SeqCst);
838         let phys: PhysAddr = self.frame_allocator.allocate_one()?;
839         compiler_fence(Ordering::SeqCst);
840 
841         let mut page_manager_guard: SpinLockGuard<'static, PageManager> =
842             page_manager_lock_irqsave();
843         if !page_manager_guard.contains(&phys) {
844             page_manager_guard.insert(phys, Page::new(false))
845         }
846 
847         return self.map_phys(virt, phys, flags);
848     }
849 
850     /// 映射一个物理页到指定的虚拟地址
851     pub unsafe fn map_phys(
852         &mut self,
853         virt: VirtAddr,
854         phys: PhysAddr,
855         flags: PageFlags<Arch>,
856     ) -> Option<PageFlush<Arch>> {
857         // 验证虚拟地址和物理地址是否对齐
858         if !(virt.check_aligned(Arch::PAGE_SIZE) && phys.check_aligned(Arch::PAGE_SIZE)) {
859             kerror!(
860                 "Try to map unaligned page: virt={:?}, phys={:?}",
861                 virt,
862                 phys
863             );
864             return None;
865         }
866 
867         let virt = VirtAddr::new(virt.data() & (!Arch::PAGE_NEGATIVE_MASK));
868 
869         // TODO: 验证flags是否合法
870 
871         // 创建页表项
872         let entry = PageEntry::new(phys, flags);
873         let mut table = self.table();
874         loop {
875             let i = table.index_of(virt)?;
876             assert!(i < Arch::PAGE_ENTRY_NUM);
877             if table.level() == 0 {
878                 compiler_fence(Ordering::SeqCst);
879 
880                 table.set_entry(i, entry);
881                 compiler_fence(Ordering::SeqCst);
882                 return Some(PageFlush::new(virt));
883             } else {
884                 let next_table = table.next_level_table(i);
885                 if let Some(next_table) = next_table {
886                     table = next_table;
887                     // kdebug!("Mapping {:?} to next level table...", virt);
888                 } else {
889                     // 分配下一级页表
890                     let frame = self.frame_allocator.allocate_one()?;
891 
892                     // 清空这个页帧
893                     MMArch::write_bytes(MMArch::phys_2_virt(frame).unwrap(), 0, MMArch::PAGE_SIZE);
894 
895                     // 设置页表项的flags
896                     let flags: PageFlags<Arch> =
897                         PageFlags::new_page_table(virt.kind() == PageTableKind::User);
898 
899                     // kdebug!("Flags: {:?}", flags);
900 
901                     // 把新分配的页表映射到当前页表
902                     table.set_entry(i, PageEntry::new(frame, flags));
903 
904                     // 获取新分配的页表
905                     table = table.next_level_table(i)?;
906                 }
907             }
908         }
909     }
910 
911     /// 进行大页映射
912     pub unsafe fn map_huge_page(
913         &mut self,
914         virt: VirtAddr,
915         flags: PageFlags<Arch>,
916     ) -> Option<PageFlush<Arch>> {
917         // 验证虚拟地址是否对齐
918         if !(virt.check_aligned(Arch::PAGE_SIZE)) {
919             kerror!("Try to map unaligned page: virt={:?}", virt);
920             return None;
921         }
922 
923         let virt = VirtAddr::new(virt.data() & (!Arch::PAGE_NEGATIVE_MASK));
924 
925         let mut table = self.table();
926         loop {
927             let i = table.index_of(virt)?;
928             assert!(i < Arch::PAGE_ENTRY_NUM);
929             let next_table = table.next_level_table(i);
930             if let Some(next_table) = next_table {
931                 table = next_table;
932             } else {
933                 break;
934             }
935         }
936 
937         // 支持2M、1G大页,即页表层级为1、2级的页表可以映射大页
938         if table.level == 0 || table.level > 2 {
939             return None;
940         }
941 
942         let (phys, count) = self.frame_allocator.allocate(PageFrameCount::new(
943             Arch::PAGE_ENTRY_NUM.pow(table.level as u32),
944         ))?;
945 
946         MMArch::write_bytes(
947             MMArch::phys_2_virt(phys).unwrap(),
948             0,
949             MMArch::PAGE_SIZE * count.data(),
950         );
951 
952         table.set_entry(
953             table.index_of(virt)?,
954             PageEntry::new(phys, flags.set_huge_page(true)),
955         )?;
956         Some(PageFlush::new(virt))
957     }
958 
959     /// 为虚拟地址分配指定层级的页表
960     /// ## 参数
961     ///
962     /// - `virt`: 虚拟地址
963     /// - `level`: 指定页表层级
964     ///
965     /// ## 返回值
966     /// - Some(PageTable<Arch>): 虚拟地址对应层级的页表
967     /// - None: 对应页表不存在
968     pub unsafe fn allocate_table(
969         &mut self,
970         virt: VirtAddr,
971         level: usize,
972     ) -> Option<PageTable<Arch>> {
973         let table = self.get_table(virt, level + 1)?;
974         let i = table.index_of(virt)?;
975         let frame = self.frame_allocator.allocate_one()?;
976 
977         // 清空这个页帧
978         MMArch::write_bytes(MMArch::phys_2_virt(frame).unwrap(), 0, MMArch::PAGE_SIZE);
979 
980         // 设置页表项的flags
981         let flags: PageFlags<Arch> = PageFlags::new_page_table(virt.kind() == PageTableKind::User);
982 
983         table.set_entry(i, PageEntry::new(frame, flags));
984         table.next_level_table(i)
985     }
986 
987     /// 获取虚拟地址的指定层级页表
988     /// ## 参数
989     ///
990     /// - `virt`: 虚拟地址
991     /// - `level`: 指定页表层级
992     ///
993     /// ## 返回值
994     /// - Some(PageTable<Arch>): 虚拟地址对应层级的页表
995     /// - None: 对应页表不存在
996     pub fn get_table(&self, virt: VirtAddr, level: usize) -> Option<PageTable<Arch>> {
997         let mut table = self.table();
998         if level > Arch::PAGE_LEVELS - 1 {
999             return None;
1000         }
1001 
1002         unsafe {
1003             loop {
1004                 if table.level == level {
1005                     return Some(table);
1006                 }
1007                 let i = table.index_of(virt)?;
1008                 assert!(i < Arch::PAGE_ENTRY_NUM);
1009 
1010                 table = table.next_level_table(i)?;
1011             }
1012         }
1013     }
1014 
1015     /// 获取虚拟地址在指定层级页表的PageEntry
1016     /// ## 参数
1017     ///
1018     /// - `virt`: 虚拟地址
1019     /// - `level`: 指定页表层级
1020     ///
1021     /// ## 返回值
1022     /// - Some(PageEntry<Arch>): 虚拟地址在指定层级的页表的有效PageEntry
1023     /// - None: 无对应的有效PageEntry
1024     pub fn get_entry(&self, virt: VirtAddr, level: usize) -> Option<PageEntry<Arch>> {
1025         let table = self.get_table(virt, level)?;
1026         let i = table.index_of(virt)?;
1027         let entry = unsafe { table.entry(i) }?;
1028 
1029         if !entry.empty() {
1030             Some(entry)
1031         } else {
1032             None
1033         }
1034 
1035         // let mut table = self.table();
1036         // if level > Arch::PAGE_LEVELS - 1 {
1037         //     return None;
1038         // }
1039         // unsafe {
1040         //     loop {
1041         //         let i = table.index_of(virt)?;
1042         //         assert!(i < Arch::PAGE_ENTRY_NUM);
1043 
1044         //         if table.level == level {
1045         //             let entry = table.entry(i)?;
1046         //             if !entry.empty() {
1047         //                 return Some(entry);
1048         //             } else {
1049         //                 return None;
1050         //             }
1051         //         }
1052 
1053         //         table = table.next_level_table(i)?;
1054         //     }
1055         // }
1056     }
1057 
1058     /// 拷贝用户空间映射
1059     /// ## 参数
1060     ///
1061     /// - `umapper`: 要拷贝的用户空间
1062     /// - `copy_on_write`: 是否写时复制
1063     pub unsafe fn clone_user_mapping(&mut self, umapper: &mut Self, copy_on_write: bool) {
1064         let old_table = umapper.table();
1065         let new_table = self.table();
1066         let allocator = self.allocator_mut();
1067         // 顶级页表的[0, PAGE_KERNEL_INDEX)项为用户空间映射
1068         for entry_index in 0..Arch::PAGE_KERNEL_INDEX {
1069             if let Some(next_table) = old_table.next_level_table(entry_index) {
1070                 let table = next_table.clone(allocator, copy_on_write).unwrap();
1071                 let old_entry = old_table.entry(entry_index).unwrap();
1072                 let entry = PageEntry::new(table.phys(), old_entry.flags());
1073                 new_table.set_entry(entry_index, entry);
1074             }
1075         }
1076     }
1077 
1078     /// 将物理地址映射到具有线性偏移量的虚拟地址
1079     #[allow(dead_code)]
1080     pub unsafe fn map_linearly(
1081         &mut self,
1082         phys: PhysAddr,
1083         flags: PageFlags<Arch>,
1084     ) -> Option<(VirtAddr, PageFlush<Arch>)> {
1085         let virt: VirtAddr = Arch::phys_2_virt(phys)?;
1086         return self.map_phys(virt, phys, flags).map(|flush| (virt, flush));
1087     }
1088 
1089     /// 修改虚拟地址的页表项的flags,并返回页表项刷新器
1090     ///
1091     /// 请注意,需要在修改完flags后,调用刷新器的flush方法,才能使修改生效
1092     ///
1093     /// ## 参数
1094     /// - virt 虚拟地址
1095     /// - flags 新的页表项的flags
1096     ///
1097     /// ## 返回值
1098     ///
1099     /// 如果修改成功,返回刷新器,否则返回None
1100     pub unsafe fn remap(
1101         &mut self,
1102         virt: VirtAddr,
1103         flags: PageFlags<Arch>,
1104     ) -> Option<PageFlush<Arch>> {
1105         return self
1106             .visit(virt, |p1, i| {
1107                 let mut entry = p1.entry(i)?;
1108 
1109                 entry.set_flags(flags);
1110                 p1.set_entry(i, entry);
1111                 Some(PageFlush::new(virt))
1112             })
1113             .flatten();
1114     }
1115 
1116     /// 根据虚拟地址,查找页表,获取对应的物理地址和页表项的flags
1117     ///
1118     /// ## 参数
1119     ///
1120     /// - virt 虚拟地址
1121     ///
1122     /// ## 返回值
1123     ///
1124     /// 如果查找成功,返回物理地址和页表项的flags,否则返回None
1125     pub fn translate(&self, virt: VirtAddr) -> Option<(PhysAddr, PageFlags<Arch>)> {
1126         let entry: PageEntry<Arch> = self.visit(virt, |p1, i| unsafe { p1.entry(i) })??;
1127         let paddr = entry.address().ok()?;
1128         let flags = entry.flags();
1129         return Some((paddr, flags));
1130     }
1131 
1132     /// 取消虚拟地址的映射,释放页面,并返回页表项刷新器
1133     ///
1134     /// 请注意,需要在取消映射后,调用刷新器的flush方法,才能使修改生效
1135     ///
1136     /// ## 参数
1137     ///
1138     /// - virt 虚拟地址
1139     /// - unmap_parents 是否在父页表内,取消空闲子页表的映射
1140     ///
1141     /// ## 返回值
1142     /// 如果取消成功,返回刷新器,否则返回None
1143     #[allow(dead_code)]
1144     pub unsafe fn unmap(&mut self, virt: VirtAddr, unmap_parents: bool) -> Option<PageFlush<Arch>> {
1145         let (paddr, _, flusher) = self.unmap_phys(virt, unmap_parents)?;
1146         self.frame_allocator.free_one(paddr);
1147         return Some(flusher);
1148     }
1149 
1150     /// 取消虚拟地址的映射,并返回物理地址和页表项的flags
1151     ///
1152     /// ## 参数
1153     ///
1154     /// - vaddr 虚拟地址
1155     /// - unmap_parents 是否在父页表内,取消空闲子页表的映射
1156     ///
1157     /// ## 返回值
1158     ///
1159     /// 如果取消成功,返回物理地址和页表项的flags,否则返回None
1160     pub unsafe fn unmap_phys(
1161         &mut self,
1162         virt: VirtAddr,
1163         unmap_parents: bool,
1164     ) -> Option<(PhysAddr, PageFlags<Arch>, PageFlush<Arch>)> {
1165         if !virt.check_aligned(Arch::PAGE_SIZE) {
1166             kerror!("Try to unmap unaligned page: virt={:?}", virt);
1167             return None;
1168         }
1169 
1170         let table = self.table();
1171         return unmap_phys_inner(virt, &table, unmap_parents, self.allocator_mut())
1172             .map(|(paddr, flags)| (paddr, flags, PageFlush::<Arch>::new(virt)));
1173     }
1174 
1175     /// 在页表中,访问虚拟地址对应的页表项,并调用传入的函数F
1176     fn visit<T>(
1177         &self,
1178         virt: VirtAddr,
1179         f: impl FnOnce(&mut PageTable<Arch>, usize) -> T,
1180     ) -> Option<T> {
1181         let mut table = self.table();
1182         unsafe {
1183             loop {
1184                 let i = table.index_of(virt)?;
1185                 if table.level() == 0 {
1186                     return Some(f(&mut table, i));
1187                 } else {
1188                     table = table.next_level_table(i)?;
1189                 }
1190             }
1191         }
1192     }
1193 }
1194 
1195 /// 取消页面映射,返回被取消映射的页表项的:【物理地址】和【flags】
1196 ///
1197 /// ## 参数
1198 ///
1199 /// - vaddr 虚拟地址
1200 /// - table 页表
1201 /// - unmap_parents 是否在父页表内,取消空闲子页表的映射
1202 /// - allocator 页面分配器(如果页表从这个分配器分配,那么在取消映射时,也需要归还到这个分配器内)
1203 ///
1204 /// ## 返回值
1205 ///
1206 /// 如果取消成功,返回被取消映射的页表项的:【物理地址】和【flags】,否则返回None
1207 unsafe fn unmap_phys_inner<Arch: MemoryManagementArch>(
1208     vaddr: VirtAddr,
1209     table: &PageTable<Arch>,
1210     unmap_parents: bool,
1211     allocator: &mut impl FrameAllocator,
1212 ) -> Option<(PhysAddr, PageFlags<Arch>)> {
1213     // 获取页表项的索引
1214     let i = table.index_of(vaddr)?;
1215 
1216     // 如果当前是最后一级页表,直接取消页面映射
1217     if table.level() == 0 {
1218         let entry = table.entry(i)?;
1219         table.set_entry(i, PageEntry::from_usize(0));
1220         return Some((entry.address().ok()?, entry.flags()));
1221     }
1222 
1223     let subtable = table.next_level_table(i)?;
1224     // 递归地取消映射
1225     let result = unmap_phys_inner(vaddr, &subtable, unmap_parents, allocator)?;
1226 
1227     // TODO: This is a bad idea for architectures where the kernel mappings are done in the process tables,
1228     // as these mappings may become out of sync
1229     if unmap_parents {
1230         // 如果子页表已经没有映射的页面了,就取消子页表的映射
1231 
1232         // 检查子页表中是否还有映射的页面
1233         let x = (0..Arch::PAGE_ENTRY_NUM)
1234             .map(|k| subtable.entry(k).expect("invalid page entry"))
1235             .any(|e| e.present());
1236         if !x {
1237             // 如果没有,就取消子页表的映射
1238             table.set_entry(i, PageEntry::from_usize(0));
1239             // 释放子页表
1240             allocator.free_one(subtable.phys());
1241         }
1242     }
1243 
1244     return Some(result);
1245 }
1246 
1247 impl<Arch, F: Debug> Debug for PageMapper<Arch, F> {
1248     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1249         f.debug_struct("PageMapper")
1250             .field("table_paddr", &self.table_paddr)
1251             .field("frame_allocator", &self.frame_allocator)
1252             .finish()
1253     }
1254 }
1255 
1256 /// 页表刷新器的trait
1257 pub trait Flusher<Arch: MemoryManagementArch> {
1258     /// 取消对指定的page flusher的刷新
1259     fn consume(&mut self, flush: PageFlush<Arch>);
1260 }
1261 
1262 /// 用于刷新某个虚拟地址的刷新器。这个刷新器一经产生,就必须调用flush()方法,
1263 /// 否则会造成对页表的更改被忽略,这是不安全的
1264 #[must_use = "The flusher must call the 'flush()', or the changes to page table will be unsafely ignored."]
1265 pub struct PageFlush<Arch: MemoryManagementArch> {
1266     virt: VirtAddr,
1267     phantom: PhantomData<Arch>,
1268 }
1269 
1270 impl<Arch: MemoryManagementArch> PageFlush<Arch> {
1271     pub fn new(virt: VirtAddr) -> Self {
1272         return Self {
1273             virt,
1274             phantom: PhantomData,
1275         };
1276     }
1277 
1278     pub fn flush(self) {
1279         unsafe { Arch::invalidate_page(self.virt) };
1280     }
1281 
1282     /// 忽略掉这个刷新器
1283     pub unsafe fn ignore(self) {
1284         mem::forget(self);
1285     }
1286 }
1287 
1288 impl<Arch: MemoryManagementArch> Drop for PageFlush<Arch> {
1289     fn drop(&mut self) {
1290         unsafe {
1291             MMArch::invalidate_page(self.virt);
1292         }
1293     }
1294 }
1295 
1296 /// 用于刷新整个页表的刷新器。这个刷新器一经产生,就必须调用flush()方法,
1297 /// 否则会造成对页表的更改被忽略,这是不安全的
1298 #[must_use = "The flusher must call the 'flush()', or the changes to page table will be unsafely ignored."]
1299 pub struct PageFlushAll<Arch: MemoryManagementArch> {
1300     phantom: PhantomData<fn() -> Arch>,
1301 }
1302 
1303 #[allow(dead_code)]
1304 impl<Arch: MemoryManagementArch> PageFlushAll<Arch> {
1305     pub fn new() -> Self {
1306         return Self {
1307             phantom: PhantomData,
1308         };
1309     }
1310 
1311     pub fn flush(self) {
1312         unsafe { Arch::invalidate_all() };
1313     }
1314 
1315     /// 忽略掉这个刷新器
1316     pub unsafe fn ignore(self) {
1317         mem::forget(self);
1318     }
1319 }
1320 
1321 impl<Arch: MemoryManagementArch> Flusher<Arch> for PageFlushAll<Arch> {
1322     /// 为page flush all 实现consume,消除对单个页面的刷新。(刷新整个页表了就不需要刷新单个页面了)
1323     fn consume(&mut self, flush: PageFlush<Arch>) {
1324         unsafe { flush.ignore() };
1325     }
1326 }
1327 
1328 impl<Arch: MemoryManagementArch, T: Flusher<Arch> + ?Sized> Flusher<Arch> for &mut T {
1329     /// 允许一个flusher consume掉另一个flusher
1330     fn consume(&mut self, flush: PageFlush<Arch>) {
1331         <T as Flusher<Arch>>::consume(self, flush);
1332     }
1333 }
1334 
1335 impl<Arch: MemoryManagementArch> Flusher<Arch> for () {
1336     fn consume(&mut self, _flush: PageFlush<Arch>) {}
1337 }
1338 
1339 impl<Arch: MemoryManagementArch> Drop for PageFlushAll<Arch> {
1340     fn drop(&mut self) {
1341         unsafe {
1342             Arch::invalidate_all();
1343         }
1344     }
1345 }
1346 
1347 /// 未在当前CPU上激活的页表的刷新器
1348 ///
1349 /// 如果页表没有在当前cpu上激活,那么需要发送ipi到其他核心,尝试在其他核心上刷新页表
1350 ///
1351 /// TODO: 这个方式很暴力,也许把它改成在指定的核心上刷新页表会更好。(可以测试一下开销)
1352 #[derive(Debug)]
1353 pub struct InactiveFlusher;
1354 
1355 impl InactiveFlusher {
1356     pub fn new() -> Self {
1357         return Self {};
1358     }
1359 }
1360 
1361 impl Flusher<MMArch> for InactiveFlusher {
1362     fn consume(&mut self, flush: PageFlush<MMArch>) {
1363         unsafe {
1364             flush.ignore();
1365         }
1366     }
1367 }
1368 
1369 impl Drop for InactiveFlusher {
1370     fn drop(&mut self) {
1371         // 发送刷新页表的IPI
1372         send_ipi(IpiKind::FlushTLB, IpiTarget::Other);
1373     }
1374 }
1375 
1376 /// # 把一个地址向下对齐到页大小
1377 pub fn round_down_to_page_size(addr: usize) -> usize {
1378     addr & !(MMArch::PAGE_SIZE - 1)
1379 }
1380 
1381 /// # 把一个地址向上对齐到页大小
1382 pub fn round_up_to_page_size(addr: usize) -> usize {
1383     round_down_to_page_size(addr + MMArch::PAGE_SIZE - 1)
1384 }
1385