Fixing up doxygen comments
[tpg/acess2.git] / Kernel / arch / x86_64 / mm_phys.c
index e2c2cf6..0130773 100644 (file)
@@ -3,6 +3,7 @@
  * 
  * Physical Memory Manager
  */
+#define DEBUG  0
 #include <acess.h>
 #include <mboot.h>
 #include <mm_virt.h>
@@ -18,8 +19,8 @@ enum eMMPhys_Ranges
 };
 
 // === IMPORTS ===
-extern void    gKernelBase;
-extern void    gKernelEnd;
+extern char    gKernelBase[];
+extern char    gKernelEnd[];
 
 // === PROTOTYPES ===
 void   MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot);
@@ -30,10 +31,10 @@ void        MM_DerefPhys(tPAddr PAddr);
  int   MM_int_GetRangeID( tPAddr Addr );
 
 // === GLOBALS ===
-tSpinlock      glPhysicalPages;
-Uint64 *gaSuperBitmap; // 1 bit = 64 Pages, 16 MiB Per Word
-Uint64 *gaMainBitmap;  // 1 bit = 1 Page, 256 KiB per Word
-Uint64 *gaMultiBitmap; // Each bit means that the page is being used multiple times
+tMutex glPhysicalPages;
+Uint64 *gaSuperBitmap = (void*)MM_PAGE_SUPBMP; // 1 bit = 64 Pages, 16 MiB Per Word
+Uint64 *gaMainBitmap = (void*)MM_PAGE_BITMAP;  // 1 bit = 1 Page, 256 KiB per Word
+Uint64 *gaMultiBitmap = (void*)MM_PAGE_DBLBMP; // Each bit means that the page is being used multiple times
 Uint32 *gaiPageReferences = (void*)MM_PAGE_COUNTS;     // Reference Counts
 tPAddr giFirstFreePage;        // First possibly free page
 Uint64 giPhysRangeFree[NUM_MM_PHYS_RANGES];    // Number of free pages in each range
@@ -61,18 +62,18 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
        tVAddr  vaddr;
        tPAddr  paddr, firstFreePage;
        
-       Log("MM_InitPhys_Multiboot: (MBoot=%p)", MBoot);
+       ENTER("pMBoot=%p", MBoot);
        
        // Scan the physical memory map
        // Looking for the top of physical memory
        mmapStart = (void *)( KERNEL_BASE | MBoot->MMapAddr );
-       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: mmapStart = %p", mmapStart);
+       LOG("mmapStart = %p", mmapStart);
        ent = mmapStart;
        while( (Uint)ent < (Uint)mmapStart + MBoot->MMapLength )
        {
                // Adjust for the size of the entry
                ent->Size += 4;
-               Log(" MM_InitPhys_Multiboot: ent={Type:%i,Base:0x%x,Length:%x",
+               LOG("ent={Type:%i,Base:0x%x,Length:%x",
                        ent->Type, ent->Base, ent->Length);
                
                // If entry is RAM and is above `maxAddr`, change `maxAddr`
@@ -92,7 +93,7 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
                // Goodie, goodie gumdrops
                giMaxPhysPage = maxAddr >> 12;
        }
-       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: giMaxPhysPage = 0x%x", giMaxPhysPage);
+       LOG("giMaxPhysPage = 0x%x", giMaxPhysPage);
        
        // Find a contigous section of memory to hold it in
        // - Starting from the end of the kernel
@@ -100,8 +101,7 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
        superPages = ((giMaxPhysPage+64*8-1)/(64*8) + 0xFFF) >> 12;
        numPages = (giMaxPhysPage + 7) / 8;
        numPages = (numPages + 0xFFF) >> 12;
-       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: numPages = %i, superPages = %i",
-               numPages, superPages);
+       LOG("numPages = %i, superPages = %i", numPages, superPages);
        if(maxAddr == 0)
        {
                 int    todo = numPages*2 + superPages;
@@ -153,7 +153,7 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
                        if( ent->Base + ent->Size < (tPAddr)&gKernelBase )
                                continue;
                        
-                       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: %x <= %x && %x > %x",
+                       LOG("%x <= %x && %x > %x",
                                ent->Base, (tPAddr)&gKernelBase,
                                ent->Base + ent->Size, (tPAddr)&gKernelEnd - KERNEL_BASE
                                );
@@ -206,14 +206,15 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
        // Save the current value of paddr to simplify the allocation later
        firstFreePage = paddr;
        
-       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: Clearing multi bitmap");
+       LOG("Clearing multi bitmap");
        // Fill the bitmaps
-       memset(gaMultiBitmap, 0, numPages<<12);
+       memset(gaMultiBitmap, 0, (numPages<<12)/8);
        // - initialise to one, then clear the avaliable areas
-       memset(gaMainBitmap, -1, numPages<<12);
-       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: Setting main bitmap");
+       memset(gaMainBitmap, -1, (numPages<<12)/8);
+       memset(gaSuperBitmap, -1, (numPages<<12)/(8*64));
+       LOG("Setting main bitmap");
        // - Clear all Type=1 areas
-       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: Clearing valid regions");
+       LOG("Clearing valid regions");
        for(
                ent = mmapStart;
                (Uint)ent < (Uint)mmapStart + MBoot->MMapLength;
@@ -228,14 +229,14 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
                size = ent->Size >> 12;
                
                if(base & 63) {
-                       Uint64  val = -1 << (base & 63);
+                       Uint64  val = -1LL << (base & 63);
                        gaMainBitmap[base / 64] &= ~val;
                        size -= (base & 63);
                        base += 64 - (base & 63);
                }
                memset( &gaMainBitmap[base / 64], 0, size/8 );
                if( size & 7 ) {
-                       Uint64  val = -1 << (size & 7);
+                       Uint64  val = -1LL << (size & 7);
                        val <<= (size/8)&7;
                        gaMainBitmap[base / 64] &= ~val;
                }
@@ -246,7 +247,7 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
                size = (size + (base & 63) + 63) >> 6;
                base = base >> 6;
                if(base & 63) {
-                       Uint64  val = -1 << (base & 63);
+                       Uint64  val = -1LL << (base & 63);
                        gaSuperBitmap[base / 64] &= ~val;
                        size -= (base & 63);
                        base += 64 - (base & 63);
@@ -258,7 +259,7 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
        size = firstFreePage >> 12;
        memset( &gaMainBitmap[base / 64], -1, size/8 );
        if( size & 7 ) {
-               Uint64  val = -1 << (size & 7);
+               Uint64  val = -1LL << (size & 7);
                val <<= (size/8)&7;
                gaMainBitmap[base / 64] |= val;
        }
@@ -268,16 +269,16 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
                if(gaiStaticAllocPages[i] != 0)
                        continue;
                gaMainBitmap[ gaiStaticAllocPages[i] >> (12+6) ]
-                       &= ~(1 << ((gaiStaticAllocPages[i]>>12)&63));
+                       &= ~(1LL << ((gaiStaticAllocPages[i]>>12)&63));
        }
        
        // Fill the super bitmap
-       Log(" MM_InitPhys_Multiboot: Filling super bitmap");
+       LOG("Filling super bitmap");
        memset(gaSuperBitmap, 0, superPages<<12);
        for( base = 0; base < (size+63)/64; base ++)
        {
-               if( gaMainBitmap[ base ] == -1 )
-                       gaSuperBitmap[ base/64 ] |= 1 << (base&63);
+               if( gaMainBitmap[ base ] + 1 == 0 )
+                       gaSuperBitmap[ base/64 ] |= 1LL << (base&63);
        }
        
        // Set free page counts
@@ -285,7 +286,7 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
        {
                 int    rangeID;
                // Skip allocated
-               if( gaMainBitmap[ base >> 6 ] & (1 << (base&63))  )     continue;
+               if( gaMainBitmap[ base >> 6 ] & (1LL << (base&63))  )   continue;
                
                // Get range ID
                rangeID = MM_int_GetRangeID( base << 12 );
@@ -300,57 +301,59 @@ void MM_InitPhys_Multiboot(tMBoot_Info *MBoot)
                // updated anymore, hence will be correct)
                giPhysRangeLast[ rangeID ] = base;
        }
+       
+       LEAVE('-');
 }
 
 /**
  * \brief Allocate a contiguous range of physical pages with a maximum
- *        bit size of \a Bits
- * \param Num  Number of pages to allocate
- * \param Bits Maximum size of the physical address
- * \note If \a Bits is <= 0, any sized address is used (with preference
+ *        bit size of \a MaxBits
+ * \param Pages        Number of pages to allocate
+ * \param MaxBits      Maximum size of the physical address
+ * \note If \a MaxBits is <= 0, any sized address is used (with preference
  *       to higher addresses)
  */
-tPAddr MM_AllocPhysRange(int Num, int Bits)
+tPAddr MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits)
 {
-       tPAddr  addr;
+       tPAddr  addr, ret;
         int    rangeID;
         int    nFree = 0, i;
        
-       Log("MM_AllocPhysRange: (Num=%i,Bits=%i)", Num, Bits);
+       ENTER("iPages iBits", Pages, MaxBits);
        
-       if( Bits <= 0 || Bits >= 64 )   // Speedup for the common case
+       if( MaxBits <= 0 || MaxBits >= 64 )     // Speedup for the common case
                rangeID = MM_PHYS_MAX;
        else
-               rangeID = MM_int_GetRangeID( (1 << Bits) -1 );
+               rangeID = MM_int_GetRangeID( (1LL << MaxBits) - 1 );
        
-       Log(" MM_AllocPhysRange: rangeID = %i", rangeID);
+       LOG("rangeID = %i", rangeID);
        
-       LOCK(&glPhysicalPages);
-       Log(" MM_AllocPhysRange: i has lock");
+       Mutex_Acquire(&glPhysicalPages);
        
        // Check if the range actually has any free pages
        while(giPhysRangeFree[rangeID] == 0 && rangeID)
                rangeID --;
        
-       Log(" MM_AllocPhysRange: rangeID = %i", rangeID);
+       LOG("rangeID = %i", rangeID);
        
        // What the? Oh, man. No free pages
        if(giPhysRangeFree[rangeID] == 0) {
-               RELEASE(&glPhysicalPages);
+               Mutex_Release(&glPhysicalPages);
                // TODO: Page out
                // ATM. Just Warning
                Warning(" MM_AllocPhysRange: Out of free pages");
                Log_Warning("Arch",
                        "Out of memory (unable to fulfil request for %i pages), zero remaining",
-                       Num
+                       Pages
                        );
+               LEAVE('i', 0);
                return 0;
        }
        
        // Check if there is enough in the range
-       if(giPhysRangeFree[rangeID] >= Num)
+       if(giPhysRangeFree[rangeID] >= Pages)
        {
-               Log(" MM_AllocPhysRange: {%i,0x%x -> 0x%x}",
+               LOG("{%i,0x%x -> 0x%x}",
                        giPhysRangeFree[rangeID],
                        giPhysRangeFirst[rangeID], giPhysRangeLast[rangeID]
                        );
@@ -362,38 +365,38 @@ tPAddr MM_AllocPhysRange(int Num, int Bits)
                {
                        //Log(" MM_AllocPhysRange: addr = 0x%x", addr);
                        // Check the super bitmap
-                       if( gaSuperBitmap[addr >> (6+6)] == -1 ) {
-                               Log(" MM_AllocPhysRange: nFree = %i = 0 (super) (0x%x)", nFree, addr);
+                       if( gaSuperBitmap[addr >> (6+6)] + 1 == 0 ) {
+                               LOG("nFree = %i = 0 (super) (0x%x)", nFree, addr);
                                nFree = 0;
-                               addr += 1 << (6+6);
-                               addr &= (1 << (6+6)) - 1;
+                               addr += 1LL << (6+6);
+                               addr &= ~0xFFF; // (1LL << 6+6) - 1
                                continue;
                        }
                        // Check page block (64 pages)
-                       if( gaSuperBitmap[addr >> (6+6)] & (1 << (addr>>6)&63)) {
-                               Log(" MM_AllocPhysRange: nFree = %i = 0 (main) (0x%x)", nFree, addr);
+                       if( gaMainBitmap[addr >> 6] + 1 == 0) {
+                               LOG("nFree = %i = 0 (main) (0x%x)", nFree, addr);
                                nFree = 0;
-                               addr += 1 << (12+6);
-                               addr &= (1 << (12+6)) - 1;
+                               addr += 1LL << (6);
+                               addr &= ~0x3F;
                                continue;
                        }
                        // Check individual page
-                       if( gaMainBitmap[addr >> 6] & (1 << (addr & 63)) ) {
-                               Log(" MM_AllocPhysRange: nFree = %i = 0 (page) (0x%x)", nFree, addr);
+                       if( gaMainBitmap[addr >> 6] & (1LL << (addr & 63)) ) {
+                               LOG("nFree = %i = 0 (page) (0x%x)", nFree, addr);
                                nFree = 0;
                                addr ++;
                                continue;
                        }
                        nFree ++;
                        addr ++;
-                       Log(" MM_AllocPhysRange: nFree(%i) == %i (0x%x)", nFree, Num, addr);
+                       LOG("nFree(%i) == %i (0x%x)", nFree, Pages, addr);
                        if(nFree == Num)
                                break;
                }
-               Log(" MM_AllocPhysRange: nFree = %i", nFree);
+               LOG("nFree = %i", nFree);
                // If we don't find a contiguous block, nFree will not be equal
                // to Num, so we set it to zero and do the expensive lookup.
-               if(nFree != Num)        nFree = 0;
+               if(nFree != Pages)      nFree = 0;
        }
        
        if( !nFree )
@@ -403,7 +406,7 @@ tPAddr MM_AllocPhysRange(int Num, int Bits)
                nFree = 1;
                addr = giPhysRangeLast[ rangeID ];
                // TODO
-               RELEASE(&glPhysicalPages);
+               Mutex_Release(&glPhysicalPages);
                // TODO: Page out
                // ATM. Just Warning
                Warning(" MM_AllocPhysRange: Out of memory (unable to fulfil request for %i pages)", Num);
@@ -411,32 +414,37 @@ tPAddr MM_AllocPhysRange(int Num, int Bits)
                        "Out of memory (unable to fulfil request for %i pages)",
                        Num
                        );
+               LEAVE('i', 0);
                return 0;
        }
-       Log(" MM_AllocPhysRange: nFree = %i, addr = 0x%08x", nFree, addr);
+       LOG("nFree = %i, addr = 0x%08x", nFree, addr);
        
        // Mark pages as allocated
-       addr -= Num;
-       for( i = 0; i < Num; i++ )
+       addr -= Pages;
+       for( i = 0; i < Pages; i++, addr++ )
        {
-               gaMainBitmap[addr >> 6] |= 1 << (addr & 63);
-               rangeID = MM_int_GetRangeID(addr);
+               gaMainBitmap[addr >> 6] |= 1LL << (addr & 63);
+               rangeID = MM_int_GetRangeID(addr << 12);
                giPhysRangeFree[ rangeID ] --;
+               LOG("%x == %x", addr, giPhysRangeFirst[ rangeID ]);
+               if(addr == giPhysRangeFirst[ rangeID ])
+                       giPhysRangeFirst[ rangeID ] += 1;
        }
+       ret = addr;     // Save the return address
        
        // Update super bitmap
-       Num += addr & (64-1);
+       Pages += addr & (64-1);
        addr &= ~(64-1);
-       Num = (Num + (64-1)) & ~(64-1);
-       for( i = 0; i < Num/64; i++ )
+       Pages = (Pages + (64-1)) & ~(64-1);
+       for( i = 0; i < Pages/64; i++ )
        {
-               if( gaMainBitmap[ addr >> 6 ] == -1 )
-                       gaSuperBitmap[addr>>12] |= 1 << ((addr >> 6) & 64);
+               if( gaMainBitmap[ addr >> 6 ] + 1 == 0 )
+                       gaSuperBitmap[addr>>12] |= 1LL << ((addr >> 6) & 63);
        }
        
-       RELEASE(&glPhysicalPages);
-       Log("MM_AllocPhysRange: RETURN %x", addr << 12);
-       return addr << 12;
+       Mutex_Release(&glPhysicalPages);
+       LEAVE('x', ret << 12);
+       return ret << 12;
 }
 
 /**
@@ -469,18 +477,18 @@ void MM_RefPhys(tPAddr PAddr)
        
        if( PAddr >> 12 > giMaxPhysPage )       return ;
        
-       if( gaMainBitmap[ page >> 6 ] & (1 << (page&63)) )
+       if( gaMainBitmap[ page >> 6 ] & (1LL << (page&63)) )
        {
                // Reference again
-               gaMultiBitmap[ page >> 6 ] |= 1 << (page&63);
+               gaMultiBitmap[ page >> 6 ] |= 1LL << (page&63);
                gaiPageReferences[ page ] ++;
        }
        else
        {
                // Allocate
-               gaMainBitmap[page >> 6] |= 1 << (page&63);
-               if( gaMainBitmap[page >> 6 ] == -1 )
-                       gaSuperBitmap[page>> 12] |= 1 << ((page >> 6) & 63);
+               gaMainBitmap[page >> 6] |= 1LL << (page&63);
+               if( gaMainBitmap[page >> 6 ] + 1 == 0 )
+                       gaSuperBitmap[page>> 12] |= 1LL << ((page >> 6) & 63);
        }
 }
 
@@ -493,26 +501,31 @@ void MM_DerefPhys(tPAddr PAddr)
        
        if( PAddr >> 12 > giMaxPhysPage )       return ;
        
-       if( gaMultiBitmap[ page >> 6 ] & (1 << (page&63)) ) {
+       if( gaMultiBitmap[ page >> 6 ] & (1LL << (page&63)) ) {
                gaiPageReferences[ page ] --;
                if( gaiPageReferences[ page ] == 1 )
-                       gaMultiBitmap[ page >> 6 ] &= ~(1 << (page&63));
+                       gaMultiBitmap[ page >> 6 ] &= ~(1LL << (page&63));
                if( gaiPageReferences[ page ] == 0 )
-                       gaMainBitmap[ page >> 6 ] &= ~(1 << (page&63));
+                       gaMainBitmap[ page >> 6 ] &= ~(1LL << (page&63));
        }
        else
-               gaMainBitmap[ page >> 6 ] &= ~(1 << (page&63));
+               gaMainBitmap[ page >> 6 ] &= ~(1LL << (page&63));
        
-       // TODO: Update free counts
-       if( !(gaMainBitmap[ page >> 6 ] & (1 << (page&63))) )
+       // Update the free counts if the page was freed
+       if( !(gaMainBitmap[ page >> 6 ] & (1LL << (page&63))) )
        {
                 int    rangeID;
                rangeID = MM_int_GetRangeID( PAddr );
                giPhysRangeFree[ rangeID ] ++;
+               if( giPhysRangeFirst[rangeID] > page )
+                       giPhysRangeFirst[rangeID] = page;
+               if( giPhysRangeLast[rangeID] < page )
+                       giPhysRangeLast[rangeID] = page;
        }
        
-       if(gaMainBitmap[ page >> 6 ] == 0) {
-               gaSuperBitmap[page >> 12] &= ~(1 << ((page >> 6) & 63));
+       // If the bitmap entry is not -1, unset the bit in the super bitmap
+       if(gaMainBitmap[ page >> 6 ] + 1 != 0 ) {
+               gaSuperBitmap[page >> 12] &= ~(1LL << ((page >> 6) & 63));
        }
 }
 

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