Kernel/arch/x86/mm_phys.c

   1 /*
   2  AcessOS Microkernel Version
   3  mm_phys.c
   4 */
   5 #include <common.h>
   6 #include <mboot.h>
   7 #include <mm_virt.h>
   8
   9 #define REFERENCE_BASE  0xE0400000
  10
  11 // === IMPORTS ===
  12 extern void     gKernelEnd;
  13
  14 // === PROTOTYPES ===
  15 Uint32  MM_AllocPhys();
  16 void    MM_RefPhys(Uint32 Addr);
  17 void    MM_DerefPhys(Uint32 Addr);
  18
  19 // === GLOBALS ===
  20  int    giPhysAlloc = 0;
  21 Uint    giPageCount = 0;
  22 Uint32  gaSuperBitmap[1024];    // Blocks of 1024 Pages
  23 Uint32  gaPageBitmap[1024*1024/32];     // Individual pages
  24 Uint32  *gaPageReferences;
  25
  26 // === CODE ===
  27 void MM_Install(tMBoot_Info *MBoot)
  28 {
  29         Uint    kernelPages, num;
  30         Uint    i;
  31         tMBoot_Module   *mods;
  32
  33         // Initialise globals
  34         giPageCount = (MBoot->HighMem >> 2) + 256;      // HighMem is a kByte value
  35         Log("giPageCount = %i", giPageCount);
  36
  37         // Get used page count
  38         kernelPages = (Uint)&gKernelEnd - KERNEL_BASE;
  39         kernelPages += 0xFFF;   // Page Align
  40         kernelPages >>= 12;
  41
  42         // Fill page bitmap
  43         num = kernelPages/32;
  44         memsetd(gaPageBitmap, -1, num);
  45         gaPageBitmap[ num ] = (1 << (kernelPages & 31)) - 1;
  46
  47         // Fill Superpage bitmap
  48         num = kernelPages/(32*32);
  49         memsetd(gaSuperBitmap, -1, num);
  50         gaSuperBitmap[ num ] = (1 << ((kernelPages / 32) & 31)) - 1;
  51
  52         // Mark Multiboot's pages as taken
  53         // - Structure
  54         MM_RefPhys( (Uint)MBoot - KERNEL_BASE );
  55         // - Module List
  56         for(i = (MBoot->ModuleCount*sizeof(tMBoot_Module)+0xFFF)>12; i--; )
  57                 MM_RefPhys( MBoot->Modules + (i << 12) );
  58         // - Modules
  59         mods = (void*)(MBoot->Modules + KERNEL_BASE);
  60         for(i = 0; i < MBoot->ModuleCount; i++)
  61         {
  62                 num = (mods[i].End - mods[i].Start + 0xFFF) >> 12;
  63                 while(num--)
  64                         MM_RefPhys( (mods[i].Start & ~0xFFF) + (num<<12) );
  65         }
  66
  67         // Allocate References
  68         Log("Reference Pages %i", (giPageCount*4+0xFFF)>>12);
  69         for(num = 0; num < (giPageCount*4+0xFFF)>>12; num++)
  70         {
  71                 MM_Allocate( REFERENCE_BASE + (num<<12) );
  72         }
  73
  74         // Fill references
  75         gaPageReferences = (void*)REFERENCE_BASE;
  76         memsetd(gaPageReferences, 1, kernelPages);
  77         for( num = kernelPages; num < giPageCount; num++ )
  78         {
  79                 //if(gaPageBitmap[ num2 / 32 ] == 0) {
  80                 //      memsetd(&gaPageReferences[num2], 0, 31-(num2&31));
  81                 //      num2 = (num2 + 32) & ~31;
  82                 //} else
  83                         gaPageReferences[num] = (gaPageBitmap[ num / 32 ] >> (num&31)) & 1;
  84         }
  85 }
  86
  87 /**
  88  * \fn Uint32 MM_AllocPhys()
  89  * \brief Allocates a physical page
  90  */
  91 tPAddr MM_AllocPhys()
  92 {
  93          int    num = giPageCount / 32 / 32;
  94          int    a, b, c;
  95         Uint32  ret;
  96
  97         LOCK( &giPhysAlloc );
  98
  99         // Find free page
 100         for(a=0;gaSuperBitmap[a]==-1&&a<num;a++);
 101         if(a == num) {
 102                 RELEASE( &giPhysAlloc );
 103                 return 0;
 104         }
 105         for(b=0;gaSuperBitmap[a]&(1<<b);b++);
 106         for(c=0;gaPageBitmap[a*32+b]&(1<<c);c++);
 107         //for(c=0;gaPageReferences[a*32*32+b*32+c]>0;c++);
 108
 109         // Mark page used
 110         if(gaPageReferences)
 111                 gaPageReferences[a*32*32+b*32+c] = 1;
 112         gaPageBitmap[ a*32+b ] |= 1 << c;
 113
 114         // Get address
 115         ret = (a << 22) + (b << 17) + (c << 12);
 116
 117         // Mark used block
 118         if(gaPageBitmap[ a*32+b ] == -1)        gaSuperBitmap[a] |= 1 << b;
 119
 120         // Release Spinlock
 121         RELEASE( &giPhysAlloc );
 122         //LOG("ret = %x", ret);
 123         return ret;
 124 }
 125
 126 /**
 127  * \fn void MM_RefPhys(tPAddr Addr)
 128  */
 129 void MM_RefPhys(tPAddr Addr)
 130 {
 131         // Get page number
 132         Addr >>= 12;
 133
 134         // We don't care about non-ram pages
 135         if(Addr >= giPageCount) return;
 136
 137         // Lock Structures
 138         LOCK( &giPhysAlloc );
 139
 140         // Reference the page
 141         if(gaPageReferences)
 142                 gaPageReferences[ Addr ] ++;
 143
 144         // Mark as used
 145         gaPageBitmap[ Addr / 32 ] |= 1 << (Addr&31);
 146
 147         // Mark used block
 148         if(gaPageBitmap[ Addr / 32 ] == -1)     gaSuperBitmap[Addr/1024] |= 1 << ((Addr/32)&31);
 149
 150         // Release Spinlock
 151         RELEASE( &giPhysAlloc );
 152 }
 153
 154 /**
 155  * \fn void MM_DerefPhys(Uint32 Addr)
 156  */
 157 void MM_DerefPhys(Uint32 Addr)
 158 {
 159         // Get page number
 160         Addr >>= 12;
 161
 162         // We don't care about non-ram pages
 163         if(Addr >= giPageCount) return;
 164
 165         // Check if it is freed
 166         if(gaPageReferences[ Addr ] == 0) {
 167                 Warning("MM_DerefPhys - Non-referenced memory dereferenced");
 168                 return;
 169         }
 170
 171         // Lock Structures
 172         LOCK( &giPhysAlloc );
 173
 174         // Dereference
 175         gaPageReferences[ Addr ] --;
 176
 177         // Mark as free in bitmaps
 178         if( gaPageReferences[ Addr ] == 0 )
 179         {
 180                 gaPageBitmap[ Addr / 32 ] &= ~(1 << (Addr&31));
 181                 if(gaPageReferences[ Addr ] == 0)
 182                         gaSuperBitmap[ Addr >> 10 ] &= ~(1 << ((Addr >> 5)&31));
 183         }
 184
 185         // Release spinlock
 186         RELEASE( &giPhysAlloc );
 187 }