From 0a8b29b11f56bde9bf21a1e5e65d44dda4b09b3e Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Ruslan Isaev <ubijca16@gmail.com>
Date: Fri, 11 Apr 2025 14:50:52 +0300
Subject: [PATCH] mm: make page_alloc track all the memory

---
 src/mm/page_alloc.c | 80 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++-------
 1 file changed, 68 insertions(+), 12 deletions(-)

diff --git a/src/mm/page_alloc.c b/src/mm/page_alloc.c
index e3f557e..7cb790b 100644
--- a/src/mm/page_alloc.c
+++ b/src/mm/page_alloc.c
@@ -2,39 +2,95 @@
 #include <stdint.h>
 #include "../include/stdio.h"
 
-uint8_t page_bitmap[512]; // 1 бит на страницу
+#define PAGE_SIZE 0x1000  // 4 КБ
 
+// Общий размер памяти
+#define MEMORY_SIZE 0x100000000  // 4 ГБ
+
+// Количество страниц
+#define PAGE_COUNT (MEMORY_SIZE / PAGE_SIZE)  // 1 048 576 страниц
+
+// Размер битмапа в байтах (округлено вверх)
+#define BITMAP_SIZE (PAGE_COUNT / 8)  // 131 072 байт
+
+// Битмап для отслеживания страниц
+// Каждый бит представляет одну страницу: 0 = свободна, 1 = занята
+uint8_t page_bitmap[BITMAP_SIZE];
+
+// Инициализация аллокатора страниц
 void init_allocator() {
     int i;
+    
     // Помечаем все страницы как свободные (0)
-    for (i = 0; i < 512; i++) {
+    for (i = 0; i < BITMAP_SIZE; i++) {
         page_bitmap[i] = 0;
     }
-    // Первые 4 МБ уже заняты ядром (0x00000000–0x003FFFFF)
-    for (i = 0; i < 1024 / 8; i++) { // 1024 страницы = 128 байт
+    
+    // Резервируем первые 4 МБ для ядра (0x00000000-0x003FFFFF)
+    // Это 1024 страницы или 128 байт битмапа
+    for (i = 0; i < 1024 / 8; i++) {
         page_bitmap[i] = 0xFF; // Все биты = 1 (занято)
     }
+    
+    // Если вы используете higher-half kernel, то нужно также
+    // зарезервировать соответствующую область в верхней части памяти
+    // Например, если ядро отображено начиная с 0xC0000000 (3 ГБ):
+    uint32_t kernel_higher_start = 0xC0000000 / PAGE_SIZE / 8; // Индекс в битмапе
+    for (i = kernel_higher_start; i < kernel_higher_start + 1024 / 8; i++) {
+        page_bitmap[i] = 0xFF;
+    }
 }
 
 void* alloc_page() {
     int i, j;
-    for (i = 0; i < 512; i++) {
-        if (page_bitmap[i] != 0xFF) {
+    
+    // Проходим по всему битмапу
+    for (i = 0; i < BITMAP_SIZE; i++) {
+        if (page_bitmap[i] != 0xFF) {  // Если в этом байте есть свободная страница
             for (j = 0; j < 8; j++) {
-                if (!(page_bitmap[i] & (1 << j))) {
-                    page_bitmap[i] |= (1 << j);
-                    return (void*)(((i * 8) + j) * 0x1000);
+                if (!(page_bitmap[i] & (1 << j))) {  // Если этот бит = 0 (свободен)
+                    page_bitmap[i] |= (1 << j);  // Помечаем как занятый
+                    
+                    // Вычисляем физический адрес страницы
+                    uint32_t page_num = i * 8 + j;
+                    return (void*)(page_num * PAGE_SIZE);
                 }
             }
         }
     }
+    
     printf("no bitches? no free pages?\n");
-    return (void*)0; // Нет свободных страниц
+    return (void*)0;  // Нет свободных страниц
 }
 
 void free_page(void* physaddr) {
-    uint32_t page_num = (uint32_t)physaddr / 0x1000;
+    uint32_t addr = (uint32_t)physaddr;
+    
+    // Проверка выравнивания адреса
+    if (addr & 0xFFF) {
+        printf("free_page: address not page-aligned\n");
+        return;
+    }
+    
+    // Вычисляем номер страницы
+    uint32_t page_num = addr / PAGE_SIZE;
+    
+    // Проверка границ
+    if (page_num >= PAGE_COUNT) {
+        printf("free_page: address out of range\n");
+        return;
+    }
+    
+    // Вычисляем индекс байта и бита в битмапе
     uint32_t byte_idx = page_num / 8;
     uint32_t bit_idx = page_num % 8;
-    page_bitmap[byte_idx] &= ~(1 << bit_idx); // Сбрасываем бит
+    
+    // Проверяем, не освобождаем ли уже свободную страницу
+    if (!(page_bitmap[byte_idx] & (1 << bit_idx))) {
+        printf("free_page: page already free\n");
+        return;
+    }
+    
+    // Освобождаем страницу
+    page_bitmap[byte_idx] &= ~(1 << bit_idx);
 }