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#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <page_tables.h>
#include <csrs.h>
#if ((MEM_BASE & (SUPERPAGE_SIZE(0)-1)) != 0)
# error "MEM_BASE must be aligned to level 0 superpage size"
#endif
#if (MEM_BASE >= (SUPERPAGE_SIZE(0)*4))
# error "MEM_BASE less than four time level 0 superpage size"
#endif
#if (MEM_SIZE < (0x10000000))
# error "MEM_SIZE not enough (less than 256MB)"
#endif
struct {
uint64_t vs;
uint64_t h;
} test_page_perm_table[TEST_PAGE_MAX] = {
[VSRWX_GRWX] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_RWX},
[VSRWX_GRW] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_RW},
[VSRWX_GRX] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_RX},
[VSRWX_GR] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_R},
[VSRWX_GX] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_X},
[VSRW_GRWX] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_RWX},
[VSRW_GRW] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_RW},
[VSRW_GRX] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_RX},
[VSRW_GR] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_R},
[VSRW_GX] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_X},
[VSRX_GRWX] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_RWX},
[VSRX_GRW] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_RW},
[VSRX_GRX] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_RX},
[VSRX_GR] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_R},
[VSRX_GX] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_X},
[VSR_GRWX] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_RWX},
[VSR_GRW] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_RW},
[VSR_GRX] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_RX},
[VSR_GR] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_R},
[VSR_GX] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_X},
[VSX_GRWX] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_RWX},
[VSX_GRW] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_RW},
[VSX_GRX] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_RX},
[VSX_GR] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_R},
[VSX_GX] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_X},
[VSRWX_GURWX] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSRWX_GURW] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSRWX_GURX] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSRWX_GUR] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSRWX_GUX] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSRW_GURWX] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSRW_GURW] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSRW_GURX] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSRW_GUR] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSRW_GUX] = {PTE_V | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSRX_GURWX] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSRX_GURW] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSRX_GURX] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSRX_GUR] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSRX_GUX] = {PTE_V | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSR_GURWX] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSR_GURW] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSR_GURX] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSR_GUR] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSR_GUX] = {PTE_V | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSX_GURWX] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSX_GURW] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSX_GURX] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSX_GUR] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSX_GUX] = {PTE_V | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSURWX_GRWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_RWX},
[VSURWX_GRW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_RW},
[VSURWX_GRX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_RX},
[VSURWX_GR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_R},
[VSURWX_GX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_X},
[VSURW_GRWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_RWX},
[VSURW_GRW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_RW},
[VSURW_GRX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_RX},
[VSURW_GR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_R},
[VSURW_GX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_X},
[VSURX_GRWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_RWX},
[VSURX_GRW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_RW},
[VSURX_GRX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_RX},
[VSURX_GR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_R},
[VSURX_GX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_X},
[VSUR_GRWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_RWX},
[VSUR_GRW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_RW},
[VSUR_GRX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_RX},
[VSUR_GR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_R},
[VSUR_GX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_X},
[VSUX_GRWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_RWX},
[VSUX_GRW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_RW},
[VSUX_GRX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_RX},
[VSUX_GR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_R},
[VSUX_GX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_X},
[VSURWX_GURWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSURWX_GURW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSURWX_GURX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSURWX_GUR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSURWX_GUX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSURW_GURWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSURW_GURW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSURW_GURX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSURW_GUR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSURW_GUX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RW, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSURX_GURWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSURX_GURW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSURX_GURX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSURX_GUR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSURX_GUX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_RX, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSUR_GURWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSUR_GURW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSUR_GURX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSUR_GUR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSUR_GUX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_R, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSUX_GURWX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSUX_GURW] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSUX_GURX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_RX},
[VSUX_GUR] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSUX_GUX] = {PTE_V | PTE_U | PTE_X, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSI_GI] = {0, 0},
[VSRWX_GI] = {PTE_V | PTE_RWX, 0},
[VSRW_GI] = {PTE_V | PTE_RW, 0},
[VSI_GURWX] = {0, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[VSI_GUX] = {0, PTE_V | PTE_U | PTE_X},
[VSI_GUR] = {0, PTE_V | PTE_U | PTE_R},
[VSI_GURW] = {0, PTE_V | PTE_U | PTE_RW},
[VSRWX_GURWXP] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX | PTE_PBMT_1},
[VSRWXP_GURWXP] = {PTE_V | PTE_RWX | PTE_PBMT_1 , PTE_V | PTE_U | PTE_RWX | PTE_PBMT_1},
[SCRATCHPAD] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[SWITCH1] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[SWITCH2] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
[TOP] = {PTE_V | PTE_RWX, PTE_V | PTE_U | PTE_RWX},
};
pte_t hspt[3][PAGE_SIZE/sizeof(pte_t)] __attribute__((aligned(PAGE_SIZE)));
void hspt_init(){
DEBUG("hs page: %lx\n", hspt);
uintptr_t addr;
// for(int j = 0; j < 3; j++)
// for(int i = 0; i < 512; i++)
// hspt[j][i] = 0;
addr = 0x00000000;
for(int i = 0; i < 4; i++){
hspt[0][i] =
PTE_V | PTE_AD | PTE_RWX | (addr >> 2);
addr += SUPERPAGE_SIZE(0);
} // 1 level page, huge page, each page is 1G
hspt[0][4] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hspt[1][0]) >> 2);
hspt[1][0] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hspt[2][0]) >> 2);
addr = TEST_PPAGE_BASE;
for(int i = 0; i < TEST_PAGE_MAX; i++){
hspt[2][i] = (addr >> 2) | PTE_AD |
test_page_perm_table[i].vs;
addr += PAGE_SIZE;
}
// hspt[0][MEM_BASE/SUPERPAGE_SIZE(0)] =
// PTE_V | (((uintptr_t)&hspt[1][0]) >> 2);
// addr = MEM_BASE;
// for(int i = 0; i < 127; i++){
// hspt[1][i] =
// PTE_V | PTE_AD | PTE_RWX | (addr >> 2);
// addr += SUPERPAGE_SIZE(1);
// }
// hspt[1][127] =
// PTE_V | (((uintptr_t)&hspt[2]) >> 2);
// addr = 0x80000000 + (127*SUPERPAGE_SIZE(1));
// for(int i = 0; i < 512; i++){
// hspt[2][i] =
// PTE_V | PTE_AD | PTE_RWX | (addr >> 2);
// addr += PAGE_SIZE;
// }
if(curr_priv == PRIV_HS || curr_priv == PRIV_M){
uintptr_t satp = (((uintptr_t)hspt) >> 12) | (0x8ULL << 60);
CSRW(satp, satp);
} else {
ERROR("trying to set hs level satp from lower privilege");
}
}
pte_t vspt[6][PAGE_SIZE/sizeof(pte_t)] __attribute__((aligned(PAGE_SIZE)));
void vspt_init(){
DEBUG("vs page: %lx\n", vspt);
uintptr_t addr;
addr = 0x00000000;
for(int i = 0; i < 4; i++){
vspt[0][i] =
PTE_V | PTE_AD | PTE_RWX | (addr >> 2);
addr += SUPERPAGE_SIZE(0);
}
vspt[0][MEM_BASE/SUPERPAGE_SIZE(0)] =
PTE_V | (((uintptr_t)&vspt[1][0]) >> 2);
addr = MEM_BASE;
for(int i = 0; i < 512; i++) vspt[1][i] = 0;
for(int i = 0; i < MEM_SIZE/SUPERPAGE_SIZE(1)/2; i++){
vspt[1][i] =
PTE_V | PTE_AD | PTE_RWX | (addr >> 2);
addr += SUPERPAGE_SIZE(1);
}
vspt[0][4] =
PTE_V | (((uintptr_t)&vspt[2][0]) >> 2);
// vspt[0][5] =
// PTE_V | PTE_U | PTE_AD | (((uintptr_t)&vspt[2][0]) >> 2);
vspt[2][0] =
PTE_V | (((uintptr_t)&vspt[3][0]) >> 2);
addr = TEST_VPAGE_BASE;
for(int i = 0; i < TEST_PAGE_MAX; i++){
vspt[3][i] = (addr >> 2) | PTE_AD |
test_page_perm_table[i].vs;
addr += PAGE_SIZE;
}
vspt[2][1] =
PTE_V | (((uintptr_t)&vspt[4][0]) >> 2);
addr = 4 * SUPERPAGE_SIZE(0) + SUPERPAGE_SIZE(1);
for(int i = 0; i < 512; i++){
vspt[4][i] = (addr >> 2) |
PTE_V | PTE_AD | PTE_RWX;
addr += PAGE_SIZE;
}
vspt[0][5] =
PTE_V | (((uintptr_t)&vspt[5][0]) >> 2);
addr = 5 * SUPERPAGE_SIZE(0);
for(int i = 0; i < 512; i++){
vspt[5][i] = (addr >> 2) |
PTE_V | PTE_AD | PTE_RWX;
addr += SUPERPAGE_SIZE(1);
}
uintptr_t satp = (((uintptr_t)vspt) >> 12) | (0x8ULL << 60);
if(curr_priv == PRIV_VS){
CSRW(satp, satp);
} else if(curr_priv == PRIV_HS || curr_priv == PRIV_M){
CSRW(CSR_VSATP, satp);
} else {
ERROR("");
}
}
pte_t hpt_root[PAGE_SIZE*4/sizeof(pte_t)] __attribute__((aligned(PAGE_SIZE*4)));
pte_t hpt[5][PAGE_SIZE/sizeof(pte_t)] __attribute__((aligned(PAGE_SIZE)));
void hpt_init(){
DEBUG("g page hpt_root: %lx, max hpt_root: %lx hpt: %lx", hpt_root, &hpt_root[2047], hpt);
for(int i = 0; i < 2048; i++){
hpt_root[i] = 0;
}
uintptr_t addr = 0x0;
for(int i = 0; i < 4; i++){
hpt_root[i] =
PTE_V | PTE_U | PTE_AD | PTE_RWX | (addr >> 2);
addr += SUPERPAGE_SIZE(0);
}
hpt_root[MEM_BASE/SUPERPAGE_SIZE(0)] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hpt[0][0]) >> 2);
addr = MEM_BASE;
for(int i = 0; i < 512; i++) hpt[0][i] = 0;
for(int i = 0; i < MEM_SIZE/SUPERPAGE_SIZE(1)/2; i++){
hpt[0][i] =
PTE_V | PTE_U | PTE_AD | PTE_RWX | (addr >> 2);
addr += SUPERPAGE_SIZE(1);
}
hpt_root[4] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hpt[1][0]) >> 2);
hpt_root[2047] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hpt[1][0]) >> 2);
hpt[1][0] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hpt[2][0]) >> 2);
hpt[1][511] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hpt[2][0]) >> 2);
addr = TEST_PPAGE_BASE;
for(int i = 0; i < TEST_PAGE_MAX; i++){
hpt[2][i] = (addr >> 2) | PTE_AD |
test_page_perm_table[i].h;
addr += PAGE_SIZE;
}
hpt[1][1] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hpt[3][0]) >> 2);
addr = TEST_PPAGE_BASE;
for(int i = 0; i < 512; i++){
hpt[3][i] = (addr >> 2) |
PTE_V | PTE_U | PTE_AD | PTE_RWX;
addr += PAGE_SIZE;
}
hpt_root[5] =
PTE_V | (((uintptr_t)&hpt[4][0]) >> 2);
addr = TEST_PPAGE_BASE;
for(int i = 0; i < 512; i++){
hpt[4][i] = (addr >> 2) |
PTE_V | PTE_U | PTE_AD | PTE_RWX;
addr += SUPERPAGE_SIZE(1);
}
if(curr_priv == PRIV_HS || curr_priv == PRIV_M){
uintptr_t hsatp = (((uintptr_t)hpt_root) >> 12) | (0x8ULL << 60);
CSRW(CSR_HGATP, hsatp);
} else {
ERROR("trying to set hs hgatp from lower privilege");
}
}
void hspt_switch(){
pte_t temp = hspt[2][SWITCH1];
hspt[2][SWITCH1] = hspt[2][SWITCH2];
hspt[2][SWITCH2] = temp;
}
void vspt_switch(){
pte_t temp = vspt[3][SWITCH1];
vspt[3][SWITCH1] = vspt[3][SWITCH2];
vspt[3][SWITCH2] = temp;
}
void hpt_switch(){
pte_t temp = hpt[2][SWITCH1];
hpt[2][SWITCH1] = hpt[2][SWITCH2];
hpt[2][SWITCH2] = temp;
}