Kernel/x86 - Implemented VFS node in PMM, debugging some other parts
[tpg/acess2.git] / Kernel / arch / x86 / mm_phys.c
index cb4f9e0..fc71bd9 100644 (file)
@@ -7,18 +7,20 @@
 #include <mboot.h>
 #include <mm_virt.h>
 
-#define USE_STACK      1
+//#define USE_STACK    1
+#define TRACE_ALLOCS   0       // Print trace messages on AllocPhys/DerefPhys
 
-#define        REFERENCE_BASE  0xE0400000
 
 // === IMPORTS ===
 extern void    gKernelEnd;
 
 // === PROTOTYPES ===
-tPAddr MM_AllocPhys(void);
-tPAddr MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits);
-void   MM_RefPhys(tPAddr PAddr);
-void   MM_DerefPhys(tPAddr PAddr);
+void   MM_Install(tMBoot_Info *MBoot);
+//tPAddr       MM_AllocPhys(void);
+//tPAddr       MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits);
+//void MM_RefPhys(tPAddr PAddr);
+//void MM_DerefPhys(tPAddr PAddr);
+// int MM_GetRefCount(tPAddr PAddr);
 
 // === GLOBALS ===
 tMutex glPhysAlloc;
@@ -28,7 +30,9 @@ Uint64        giLastPossibleFree = 0; // Last possible free page (before all pages are
 
 Uint32 gaSuperBitmap[1024];    // Blocks of 1024 Pages
 Uint32 gaPageBitmap[1024*1024/32];     // Individual pages
-Uint32 *gaPageReferences;
+ int   *gaPageReferences;
+void   **gaPageNodes = (void*)MM_PAGENODE_BASE;
+#define REFENT_PER_PAGE        (0x1000/sizeof(gaPageReferences[0]))
 
 // === CODE ===
 void MM_Install(tMBoot_Info *MBoot)
@@ -101,22 +105,10 @@ void MM_Install(tMBoot_Info *MBoot)
                while(num--)
                        MM_RefPhys( (mods[i].Start & ~0xFFF) + (num<<12) );
        }
-       
-       // Allocate References
-       //LOG("Reference Pages %i", (giPageCount*4+0xFFF)>>12);
-       for(num = 0; num < (giPageCount*4+0xFFF)>>12; num++)
-       {
-               MM_Allocate( REFERENCE_BASE + (num<<12) );
-       }
-       
-       //LOG("Filling");
-       // Fill references
-       gaPageReferences = (void*)REFERENCE_BASE;
-       memsetd(gaPageReferences, 1, kernelPages);
-       for( num = kernelPages; num < giPageCount; num++ )
-       {
-               gaPageReferences[num] = (gaPageBitmap[ num / 32 ] >> (num&31)) & 1;
-       }
+
+       gaPageReferences = (void*)MM_REFCOUNT_BASE;
+
+       Log_Log("PMem", "Physical memory set up");
 }
 
 /**
@@ -126,16 +118,60 @@ void MM_Install(tMBoot_Info *MBoot)
 tPAddr MM_AllocPhys(void)
 {
        // int  a, b, c;
-        int    indx;
+        int    indx = -1;
        tPAddr  ret;
        
        ENTER("");
        
        Mutex_Acquire( &glPhysAlloc );
        
+       // Classful scan
+       #if 1
+       {
+       const int addrClasses[] = {0,16,20,24,32,64};
+       const int numAddrClasses = sizeof(addrClasses)/sizeof(addrClasses[0]);
+        int    i;
+        int    first, last;
+       for( i = numAddrClasses; i -- > 1; )
+       {
+               first = 1 << (addrClasses[i-1] - 12);
+               last = (1 << (addrClasses[i] - 12)) - 1;
+               // Range is above the last free page
+               if( first > giLastPossibleFree )
+                       continue;
+               // Last possible free page is in the range
+               if( last > giLastPossibleFree )
+                       last = giLastPossibleFree;
+                       
+               // Scan the range
+               for( indx = first; indx < last; )
+               {
+                       if( gaSuperBitmap[indx>>10] == -1 ) {
+                               indx += 1024;
+                               continue;
+                       }
+                       
+                       if( gaPageBitmap[indx>>5] == -1 ) {
+                               indx += 32;
+                               continue;
+                       }
+                       
+                       if( gaPageBitmap[indx>>5] & (1 << (indx&31)) ) {
+                               indx ++;
+                               continue;
+                       }
+                       break;
+               }
+               if( indx < last )       break;
+               
+               giLastPossibleFree = first;     // Well, we couldn't find any in this range
+       }
+       // Out of memory?
+       if( i <= 1 )    indx = -1;
+       }
+       #elif 0
        // Find free page
        // Scan downwards
-       #if 1
        LOG("giLastPossibleFree = %i", giLastPossibleFree);
        for( indx = giLastPossibleFree; indx >= 0; )
        {
@@ -143,6 +179,7 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
                        indx -= 1024;
                        continue;
                }
+               
                if( gaPageBitmap[indx>>5] == -1 ) {
                        indx -= 32;
                        continue;
@@ -154,6 +191,8 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
                }
                break;
        }
+       if( indx >= 0 )
+               giLastPossibleFree = indx;
        LOG("indx = %i", indx);
        #else
        c = giLastPossibleFree % 32;
@@ -164,7 +203,8 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
        for( ; gaSuperBitmap[a] == -1 && a >= 0; a-- );
        if(a < 0) {
                Mutex_Release( &glPhysAlloc );
-               Warning("MM_AllocPhys - OUT OF MEMORY (Called by %p)", __builtin_return_address(0));
+               Warning("MM_AllocPhys - OUT OF MEMORY (Called by %p) - %lli/%lli used",
+                       __builtin_return_address(0), giPhysAlloc, giPageCount);
                LEAVE('i', 0);
                return 0;
        }
@@ -172,27 +212,52 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
        for( ; gaPageBitmap[a*32+b] & (1<<c); c-- );
        LOG("a=%i,b=%i,c=%i", a, b, c);
        indx = (a << 10) | (b << 5) | c;
+       if( indx >= 0 )
+               giLastPossibleFree = indx;
        #endif
        
+       if( indx < 0 ) {
+               Mutex_Release( &glPhysAlloc );
+               Warning("MM_AllocPhys - OUT OF MEMORY (Called by %p) - %lli/%lli used (indx = %x)",
+                       __builtin_return_address(0), giPhysAlloc, giPageCount, indx);
+               Log_Debug("PMem", "giLastPossibleFree = %lli", giLastPossibleFree);
+               LEAVE('i', 0);
+               return 0;
+       }
+       
+       if( indx > 0xFFFFF ) {
+               Panic("The fuck? Too many pages! (indx = 0x%x)", indx);
+       }
+       
+       if( indx >= giPageCount ) {
+               Mutex_Release( &glPhysAlloc );
+               Log_Error("PMem", "MM_AllocPhys - indx(%i) > giPageCount(%i)", indx, giPageCount);
+               LEAVE('i', 0);
+               return 0;
+       }
+       
        // Mark page used
-       if(gaPageReferences)
-               gaPageReferences[ indx ] = 1;
+       if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[indx] ) )
+               gaPageReferences[indx] = 1;
        gaPageBitmap[ indx>>5 ] |= 1 << (indx&31);
        
+       giPhysAlloc ++;
        
        // Get address
        ret = indx << 12;
-       giLastPossibleFree = indx;
        
        // Mark used block
-       if(gaPageBitmap[ indx>>5 ] == -1)
+       if(gaPageBitmap[ indx>>5 ] == -1) {
                gaSuperBitmap[indx>>10] |= 1 << ((indx>>5)&31);
+       }
 
        // Release Spinlock
        Mutex_Release( &glPhysAlloc );
        
        LEAVE('X', ret);
-       //Log("MM_AllocPhys: RETURN 0x%x", ret);
+       #if TRACE_ALLOCS
+       Log_Debug("PMem", "MM_AllocPhys: RETURN 0x%llx (%i free)", ret, giPageCount-giPhysAlloc);
+       #endif
        return ret;
 }
 
@@ -305,10 +370,11 @@ tPAddr MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits)
        // Mark pages used
        for( i = 0; i < Pages; i++ )
        {
-               if(gaPageReferences)
+               if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[idx*32+sidx] ) )
                        gaPageReferences[idx*32+sidx] = 1;
                gaPageBitmap[ idx ] |= 1 << sidx;
                sidx ++;
+               giPhysAlloc ++;
                if(sidx == 32) { sidx = 0;      idx ++; }
        }
        
@@ -322,6 +388,10 @@ tPAddr MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits)
        Mutex_Release( &glPhysAlloc );
        
        LEAVE('X', ret);
+       #if TRACE_ALLOCS
+       Log_Debug("PMem", "MM_AllocPhysRange: RETURN 0x%llx-0x%llx (%i free)",
+               ret, ret + (1<<Pages)-1, giPageCount-giPhysAlloc);
+       #endif
        return ret;
 }
 
@@ -332,7 +402,7 @@ void MM_RefPhys(tPAddr PAddr)
 {
        // Get page number
        PAddr >>= 12;
-       
+
        // We don't care about non-ram pages
        if(PAddr >= giPageCount)        return;
        
@@ -340,8 +410,20 @@ void MM_RefPhys(tPAddr PAddr)
        Mutex_Acquire( &glPhysAlloc );
        
        // Reference the page
-       if(gaPageReferences)
+       if( gaPageReferences )
+       {
+               if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[PAddr] ) == 0 ) {
+                       tVAddr  addr = ((tVAddr)&gaPageReferences[PAddr]) & ~0xFFF;
+                       Log_Debug("PMem", "MM_RefPhys: Allocating info for %X", PAddr);
+                       Mutex_Release( &glPhysAlloc );
+                       if( MM_Allocate( addr ) == 0 ) {
+                               Log_KernelPanic("PMem", "MM_RefPhys: Out of physical memory");
+                       }
+                       Mutex_Acquire( &glPhysAlloc );
+                       memset( (void*)addr, 0, 0x1000 );
+               }
                gaPageReferences[ PAddr ] ++;
+       }
        
        // Mark as used
        gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] |= 1 << (PAddr&31);
@@ -362,13 +444,13 @@ void MM_DerefPhys(tPAddr PAddr)
 {
        // Get page number
        PAddr >>= 12;
-       
+
        // We don't care about non-ram pages
        if(PAddr >= giPageCount)        return;
        
        // Check if it is freed
-       if(gaPageReferences[ PAddr ] == 0) {
-               Warning("MM_DerefPhys - Non-referenced memory dereferenced");
+       if( !(gaPageBitmap[PAddr / 32] & (1 << PAddr%32)) ) {
+               Log_Warning("MMVirt", "MM_DerefPhys - Non-referenced memory dereferenced");
                return;
        }
        
@@ -379,16 +461,23 @@ void MM_DerefPhys(tPAddr PAddr)
                giLastPossibleFree = PAddr;
 
        // Dereference
-       gaPageReferences[ PAddr ] --;
-       
-       // Mark as free in bitmaps
-       if( gaPageReferences[ PAddr ] == 0 )
+       if( !MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[PAddr] ) || (-- gaPageReferences[PAddr]) == 0 )
        {
+               #if TRACE_ALLOCS
+               Log_Debug("PMem", "MM_DerefPhys: Free'd 0x%x (%i free)", PAddr, giPageCount-giPhysAlloc);
+               #endif
                //LOG("Freed 0x%x by %p\n", PAddr<<12, __builtin_return_address(0));
+               giPhysAlloc --;
                gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] &= ~(1 << (PAddr&31));
-               if(gaPageReferences[ PAddr ] == 0)
+               if(gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] == 0)
                        gaSuperBitmap[ PAddr >> 10 ] &= ~(1 << ((PAddr >> 5)&31));
        }
+
+       if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr) &gaPageNodes[PAddr] ) )
+       {
+               gaPageNodes[PAddr] = NULL;
+               // TODO: Free Node Page when fully unused
+       }
        
        // Release spinlock
        Mutex_Release( &glPhysAlloc );
@@ -397,14 +486,55 @@ void MM_DerefPhys(tPAddr PAddr)
 /**
  * \fn int MM_GetRefCount(tPAddr Addr)
  */
-int MM_GetRefCount(tPAddr Addr)
+int MM_GetRefCount(tPAddr PAddr)
 {
        // Get page number
-       Addr >>= 12;
+       PAddr >>= 12;
        
        // We don't care about non-ram pages
-       if(Addr >= giPageCount) return -1;
+       if(PAddr >= giPageCount)        return -1;
+
+       if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[PAddr] ) == 0 )
+               return (gaPageBitmap[PAddr / 32] & (1 << PAddr%32)) ? 1 : 0;
        
        // Check if it is freed
-       return gaPageReferences[ Addr ];
+       return gaPageReferences[ PAddr ];
+}
+
+int MM_SetPageNode(tPAddr PAddr, void *Node)
+{
+       tVAddr  block_addr;
+       
+       if( MM_GetRefCount(PAddr) == 0 )        return 1;
+        
+       PAddr /= PAGE_SIZE;
+
+       block_addr = (tVAddr) &gaPageNodes[PAddr];
+       block_addr &= ~(PAGE_SIZE-1);
+       
+       if( !MM_GetPhysAddr( block_addr ) )
+       {
+               if( !MM_Allocate( block_addr ) ) {
+                       Log_Warning("PMem", "Unable to allocate Node page");
+                       return -1;
+               }
+               memset( (void*)block_addr, 0, PAGE_SIZE );
+       }
+
+       gaPageNodes[PAddr] = Node;
+       return 0;
 }
+
+int MM_GetPageNode(tPAddr PAddr, void **Node)
+{
+       if( MM_GetRefCount(PAddr) == 0 ) {
+               return 1;
+       }
+       if( !MM_GetPhysAddr( (tVAddr) &gaPageNodes[PAddr] ) ) {
+               *Node = NULL;
+               return 0;
+       }
+       *Node = gaPageNodes[PAddr];
+       return 0;
+}
+

UCC git Repository :: git.ucc.asn.au