Kernel - API Change - Proc_SpawnWorker return thread pointer
[tpg/acess2.git] / KernelLand / Kernel / arch / x86 / mm_phys.c
index aa1b260..f785ba4 100644 (file)
@@ -4,19 +4,21 @@
  */
 #define DEBUG  0
 #include <acess.h>
-#include <mboot.h>
 #include <mm_virt.h>
+#include <pmemmap.h>
+#include <hal_proc.h>
 
 //#define USE_STACK    1
 #define TRACE_ALLOCS   0       // Print trace messages on AllocPhys/DerefPhys
 
+static const int addrClasses[] = {0,16,20,24,32,64};
+static const int numAddrClasses = sizeof(addrClasses)/sizeof(addrClasses[0]);
 
 // === IMPORTS ===
-extern char    gKernelEnd[];
 extern void    Proc_PrintBacktrace(void);
 
 // === PROTOTYPES ===
-void   MM_Install(tMBoot_Info *MBoot);
+void   MM_Install(int NPMemRanges, tPMemMapEnt *PMemRanges);
 //tPAddr       MM_AllocPhys(void);
 //tPAddr       MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits);
 //void MM_RefPhys(tPAddr PAddr);
@@ -28,6 +30,7 @@ tMutex        glPhysAlloc;
 Uint64 giPhysAlloc = 0;        // Number of allocated pages
 Uint64 giPageCount = 0;        // Total number of pages
 Uint64 giLastPossibleFree = 0; // Last possible free page (before all pages are used)
+Uint64 giTotalMemorySize = 0;  // Total number of allocatable pages
 
 Uint32 gaSuperBitmap[1024];    // Blocks of 1024 Pages
 Uint32 gaPageBitmap[1024*1024/32];     // Individual pages
@@ -36,80 +39,111 @@ void       **gaPageNodes = (void*)MM_PAGENODE_BASE;
 #define REFENT_PER_PAGE        (0x1000/sizeof(gaPageReferences[0]))
 
 // === CODE ===
-void MM_Install(tMBoot_Info *MBoot)
+void MM_Install(int NPMemRanges, tPMemMapEnt *PMemRanges)
 {
-       Uint    kernelPages, num;
        Uint    i;
        Uint64  maxAddr = 0;
-       tMBoot_Module   *mods;
-       tMBoot_MMapEnt  *ent;
        
        // --- Find largest address
-       MBoot->MMapAddr |= KERNEL_BASE;
-       ent = (void *)( MBoot->MMapAddr );
-       while( (Uint)ent < MBoot->MMapAddr + MBoot->MMapLength )
+       for( i = 0; i < NPMemRanges; i ++ )
        {
-               // Adjust for size
-               ent->Size += 4;
-               
+               tPMemMapEnt     *ent = &PMemRanges[i];
                // If entry is RAM and is above `maxAddr`, change `maxAddr`
-               if(ent->Type == 1 && ent->Base + ent->Length > maxAddr)
-                       maxAddr = ent->Base + ent->Length;
-               // Go to next entry
-               ent = (tMBoot_MMapEnt *)( (Uint)ent + ent->Size );
+               if(ent->Type == PMEMTYPE_FREE || ent->Type == PMEMTYPE_USED)
+               {
+                       if(ent->Start + ent->Length > maxAddr)
+                               maxAddr = ent->Start + ent->Length;
+                       giTotalMemorySize += ent->Length >> 12;
+               }
        }
        
-       if(maxAddr == 0) {      
-               giPageCount = (MBoot->HighMem >> 2) + 256;      // HighMem is a kByte value
-       }
-       else {
-               giPageCount = maxAddr >> 12;
-       }
+       giPageCount = maxAddr >> 12;
        giLastPossibleFree = giPageCount - 1;
        
        memsetd(gaPageBitmap, 0xFFFFFFFF, giPageCount/32);
        
        // Set up allocateable space
-       ent = (void *)( MBoot->MMapAddr );
-       while( (Uint)ent < MBoot->MMapAddr + MBoot->MMapLength )
-       {               
-               memsetd( &gaPageBitmap[ent->Base/(4096*32)], 0, ent->Length/(4096*32) );
-               ent = (tMBoot_MMapEnt *)( (Uint)ent + ent->Size );
+       for( i = 0; i < NPMemRanges; i ++ )
+       {
+               tPMemMapEnt *ent = &PMemRanges[i];
+               if( ent->Type == PMEMTYPE_FREE )
+               {
+                       Uint64  startpg = ent->Start / PAGE_SIZE;
+                       Uint64  pgcount = ent->Length / PAGE_SIZE;
+                       while( startpg % 32 && pgcount ) {
+                               gaPageBitmap[startpg/32] &= ~(1U << (startpg%32));
+                               startpg ++;
+                               pgcount --;
+                       }
+                       memsetd( &gaPageBitmap[startpg/32], 0, pgcount/32 );
+                       startpg += pgcount - pgcount%32;
+                       pgcount -= pgcount - pgcount%32;
+                       while(pgcount) {
+                               gaPageBitmap[startpg/32] &= ~(1U << (startpg%32));
+                               startpg ++;
+                               pgcount --;
+                       }
+               }
+               else if( ent->Type == PMEMTYPE_USED )
+               {
+                       giPhysAlloc += ent->Length / PAGE_SIZE;
+               }
        }
-       
-       // Get used page count (Kernel)
-       kernelPages = (Uint)&gKernelEnd - KERNEL_BASE - 0x100000;
-       kernelPages += 0xFFF;   // Page Align
-       kernelPages >>= 12;
-       
-       // Fill page bitmap
-       num = kernelPages/32;
-       memsetd( &gaPageBitmap[0x100000/(4096*32)], -1, num );
-       gaPageBitmap[ 0x100000/(4096*32) + num ] = (1 << (kernelPages & 31)) - 1;
-       
+
        // Fill Superpage bitmap
-       num = kernelPages/(32*32);
-       memsetd( &gaSuperBitmap[0x100000/(4096*32*32)], -1, num );
-       gaSuperBitmap[ 0x100000/(4096*32*32) + num ] = (1 << ((kernelPages / 32) & 31)) - 1;
-       
-       // Mark Multiboot's pages as taken
-       // - Structure
-       MM_RefPhys( (Uint)MBoot - KERNEL_BASE );
-       // - Module List
-       for(i = (MBoot->ModuleCount*sizeof(tMBoot_Module)+0xFFF)>12; i--; )
-               MM_RefPhys( MBoot->Modules + (i << 12) );
-       // - Modules
-       mods = (void*)(MBoot->Modules + KERNEL_BASE);
-       for(i = 0; i < MBoot->ModuleCount; i++)
+       // - A set bit means that there are no free pages in this block of 32
+       for( i = 0; i < (giPageCount+31)/32; i ++ )
        {
-               num = (mods[i].End - mods[i].Start + 0xFFF) >> 12;
-               while(num--)
-                       MM_RefPhys( (mods[i].Start & ~0xFFF) + (num<<12) );
+               if( gaPageBitmap[i] + 1 == 0 ) {
+                       gaSuperBitmap[i/32] |= (1 << i%32);
+               }
        }
-
+       
        gaPageReferences = (void*)MM_REFCOUNT_BASE;
 
-       Log_Log("PMem", "Physical memory set up");
+       Log_Log("PMem", "Physical memory set up (%lli pages of ~%lli MiB used)",
+               giPhysAlloc, (giTotalMemorySize*PAGE_SIZE)/(1024*1024)
+               );
+}
+
+void MM_DumpStatistics(void)
+{
+        int    i, pg;
+       for( i = 1; i < numAddrClasses; i ++ )
+       {
+                int    first = (i == 1 ? 0 : (1UL << (addrClasses[i-1] - 12)));
+                int    last  = (1UL << (addrClasses[i] - 12)) - 1;
+                int    nFree = 0;
+                int    nMultiRef = 0;
+                int    totalRefs = 0;
+
+               if( last > giPageCount )
+                       last = giPageCount;
+               
+                int    total = last - first + 1;
+       
+               for( pg = first; pg < last; pg ++ )
+               {
+                       if( !MM_GetPhysAddr(&gaPageReferences[pg]) || gaPageReferences[pg] == 0 ) {
+                               nFree ++;
+                               continue ;
+                       }
+                       totalRefs += gaPageReferences[pg];
+                       if(gaPageReferences[pg] > 1)
+                               nMultiRef ++;
+               }
+               
+                int    nUsed = (total - nFree);
+               Log_Log("MMPhys", "%ipbit - %i/%i used, %i reused, %i average reference count",
+                       addrClasses[i], nUsed, total, nMultiRef,
+                       nMultiRef ? (totalRefs-(nUsed - nMultiRef)) / nMultiRef : 0
+                       );
+               
+               if( last == giPageCount )
+                       break;
+       }
+       Log_Log("MMPhys", "%lli/%lli total pages used, 0 - %i possible free range",
+               giPhysAlloc, giTotalMemorySize, giLastPossibleFree);
 }
 
 /**
@@ -118,7 +152,6 @@ void MM_Install(tMBoot_Info *MBoot)
  */
 tPAddr MM_AllocPhys(void)
 {
-       // int  a, b, c;
         int    indx = -1;
        tPAddr  ret;
        
@@ -127,10 +160,7 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
        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; )
@@ -170,52 +200,6 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
        // Out of memory?
        if( i <= 1 )    indx = -1;
        }
-       #elif 0
-       // Find free page
-       // Scan downwards
-       LOG("giLastPossibleFree = %i", giLastPossibleFree);
-       for( indx = giLastPossibleFree; indx >= 0; )
-       {
-               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 >= 0 )
-               giLastPossibleFree = indx;
-       LOG("indx = %i", indx);
-       #else
-       c = giLastPossibleFree % 32;
-       b = (giLastPossibleFree / 32) % 32;
-       a = giLastPossibleFree / 1024;
-       
-       LOG("a=%i,b=%i,c=%i", a, b, c);
-       for( ; gaSuperBitmap[a] == -1 && a >= 0; a-- );
-       if(a < 0) {
-               Mutex_Release( &glPhysAlloc );
-               Warning("MM_AllocPhys - OUT OF MEMORY (Called by %p) - %lli/%lli used",
-                       __builtin_return_address(0), giPhysAlloc, giPageCount);
-               LEAVE('i', 0);
-               return 0;
-       }
-       for( ; gaSuperBitmap[a] & (1<<b); b-- );
-       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 );
@@ -238,7 +222,7 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
        }
        
        // Mark page used
-       if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[indx] ) )
+       if( MM_GetPhysAddr( &gaPageReferences[indx] ) )
                gaPageReferences[indx] = 1;
        gaPageBitmap[ indx>>5 ] |= 1 << (indx&31);
        
@@ -273,7 +257,6 @@ tPAddr MM_AllocPhys(void)
  */
 tPAddr MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits)
 {
-        int    a, b;
         int    i, idx, sidx;
        tPAddr  ret;
        
@@ -298,31 +281,6 @@ tPAddr MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits)
        }
        idx = sidx / 32;
        sidx %= 32;
-       b = idx % 32;
-       a = idx / 32;
-       
-       #if 0
-       LOG("a=%i, b=%i, idx=%i, sidx=%i", a, b, idx, sidx);
-       
-       // Find free page
-       for( ; gaSuperBitmap[a] == -1 && a --; )        b = 31;
-       if(a < 0) {
-               Mutex_Release( &glPhysAlloc );
-               Warning("MM_AllocPhysRange - OUT OF MEMORY (Called by %p)", __builtin_return_address(0));
-               LEAVE('i', 0);
-               return 0;
-       }
-       LOG("a = %i", a);
-       for( ; gaSuperBitmap[a] & (1 << b); b-- )       sidx = 31;
-       LOG("b = %i", b);
-       idx = a * 32 + b;
-       for( ; gaPageBitmap[idx] & (1 << sidx); sidx-- )
-               LOG("gaPageBitmap[%i] = 0x%08x", idx, gaPageBitmap[idx]);
-       
-       LOG("idx = %i, sidx = %i", idx, sidx);
-       #else
-       
-       #endif
        
        // Check if the gap is large enough
        while( idx >= 0 )
@@ -374,7 +332,7 @@ tPAddr MM_AllocPhysRange(int Pages, int MaxBits)
        // Mark pages used
        for( i = 0; i < Pages; i++ )
        {
-               if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[idx*32+sidx] ) )
+               if( MM_GetPhysAddr( &gaPageReferences[idx*32+sidx] ) )
                        gaPageReferences[idx*32+sidx] = 1;
                gaPageBitmap[ idx ] |= 1 << sidx;
                sidx ++;
@@ -416,14 +374,17 @@ void MM_RefPhys(tPAddr PAddr)
        // Reference the page
        if( gaPageReferences )
        {
-               if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[PAddr] ) == 0 )
+               if( MM_GetPhysAddr( &gaPageReferences[PAddr] ) == 0 )
                {
                         int    i, base;
                        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 allocating info for %X", PAddr*PAGE_SIZE);
+                               Log_KernelPanic("PMem",
+                                       "MM_RefPhys: Out of physical memory allocating info for %X",
+                                       PAddr*PAGE_SIZE
+                                       );
                        }
                        Mutex_Acquire( &glPhysAlloc );
                        
@@ -434,9 +395,13 @@ void MM_RefPhys(tPAddr PAddr)
                }
                gaPageReferences[ PAddr ] ++;
        }
-       
-       // Mark as used
-       gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] |= 1 << (PAddr&31);
+
+       // If not already used
+       if( !(gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] & 1 << (PAddr&31)) ) {
+               giPhysAlloc ++;
+               // Mark as used
+               gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] |= 1 << (PAddr&31);
+       }
        
        // Mark used block
        if(gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] == -1)
@@ -471,7 +436,7 @@ void MM_DerefPhys(tPAddr PAddr)
                giLastPossibleFree = PAddr;
 
        // Dereference
-       if( !MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[PAddr] ) || (-- gaPageReferences[PAddr]) == 0 )
+       if( !MM_GetPhysAddr( &gaPageReferences[PAddr] ) || (-- gaPageReferences[PAddr]) == 0 )
        {
                #if TRACE_ALLOCS
                Log_Debug("PMem", "MM_DerefPhys: Free'd %P (%i free)", PAddr<<12, giPageCount-giPhysAlloc);
@@ -483,7 +448,7 @@ void MM_DerefPhys(tPAddr PAddr)
                if(gaPageBitmap[ PAddr / 32 ] == 0)
                        gaSuperBitmap[ PAddr >> 10 ] &= ~(1 << ((PAddr >> 5)&31));
 
-               if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr) &gaPageNodes[PAddr] ) )
+               if( MM_GetPhysAddr( &gaPageNodes[PAddr] ) )
                {
                        gaPageNodes[PAddr] = NULL;
                        // TODO: Free Node Page when fully unused
@@ -505,7 +470,7 @@ int MM_GetRefCount(tPAddr PAddr)
        // We don't care about non-ram pages
        if(PAddr >= giPageCount)        return -1;
 
-       if( MM_GetPhysAddr( (tVAddr)&gaPageReferences[PAddr] ) == 0 )
+       if( MM_GetPhysAddr( &gaPageReferences[PAddr] ) == 0 )
                return (gaPageBitmap[PAddr / 32] & (1 << PAddr%32)) ? 1 : 0;
        
        // Check if it is freed
@@ -523,7 +488,7 @@ int MM_SetPageNode(tPAddr PAddr, void *Node)
        block_addr = (tVAddr) &gaPageNodes[PAddr];
        block_addr &= ~(PAGE_SIZE-1);
        
-       if( !MM_GetPhysAddr( block_addr ) )
+       if( !MM_GetPhysAddr( (void*)block_addr ) )
        {
                if( !MM_Allocate( block_addr ) ) {
                        Log_Warning("PMem", "Unable to allocate Node page");
@@ -542,7 +507,7 @@ int MM_GetPageNode(tPAddr PAddr, void **Node)
        if( MM_GetRefCount(PAddr) == 0 )        return 1;
        
        PAddr /= PAGE_SIZE;
-       if( !MM_GetPhysAddr( (tVAddr) &gaPageNodes[PAddr] ) ) {
+       if( !MM_GetPhysAddr( &gaPageNodes[PAddr] ) ) {
                *Node = NULL;
                return 0;
        }

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