src/memmap.c

   1 // Support for building memory maps suitable for int 15 e820 calls.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008,2009  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 //
   5 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   6
   7 #include "memmap.h" // struct e820entry
   8 #include "util.h" // dprintf.h
   9 #include "biosvar.h" // SET_EBDA
  10
  11
  12 /****************************************************************
  13  * e820 memory map
  14  ****************************************************************/
  15
  16 // Remove an entry from the e820_list.
  17 static void
  18 remove_e820(int i)
  19 {
  20     e820_count--;
  21     memmove(&e820_list[i], &e820_list[i+1]
  22             , sizeof(e820_list[0]) * (e820_count - i));
  23 }
  24
  25 // Insert an entry in the e820_list at the given position.
  26 static void
  27 insert_e820(int i, u64 start, u64 size, u32 type)
  28 {
  29     if (e820_count >= CONFIG_MAX_E820) {
  30         dprintf(1, "Overflowed e820 list!\n");
  31         return;
  32     }
  33
  34     memmove(&e820_list[i+1], &e820_list[i]
  35             , sizeof(e820_list[0]) * (e820_count - i));
  36     e820_count++;
  37     struct e820entry *e = &e820_list[i];
  38     e->start = start;
  39     e->size = size;
  40     e->type = type;
  41 }
  42
  43 // Show the current e820_list.
  44 static void
  45 dump_map()
  46 {
  47     dprintf(1, "e820 map has %d items:\n", e820_count);
  48     int i;
  49     for (i=0; i<e820_count; i++) {
  50         struct e820entry *e = &e820_list[i];
  51         u64 e_end = e->start + e->size;
  52         dprintf(1, "  %d: %08x%08x - %08x%08x = %d\n", i
  53                 , (u32)(e->start >> 32), (u32)e->start
  54                 , (u32)(e_end >> 32), (u32)e_end
  55                 , e->type);
  56     }
  57 }
  58
  59 // Add a new entry to the list.  This scans for overlaps and keeps the
  60 // list sorted.
  61 void
  62 add_e820(u64 start, u64 size, u32 type)
  63 {
  64     dprintf(8, "Add to e820 map: %08x %08x %d\n", (u32)start, (u32)size, type);
  65
  66     if (! size)
  67         // Huh?  Nothing to do.
  68         return;
  69
  70     // Find position of new item (splitting existing item if needed).
  71     u64 end = start + size;
  72     int i;
  73     for (i=0; i<e820_count; i++) {
  74         struct e820entry *e = &e820_list[i];
  75         u64 e_end = e->start + e->size;
  76         if (start > e_end)
  77             continue;
  78         // Found position - check if an existing item needs to be split.
  79         if (start > e->start) {
  80             if (type == e->type) {
  81                 // Same type - merge them.
  82                 size += start - e->start;
  83                 start = e->start;
  84             } else {
  85                 // Split existing item.
  86                 e->size = start - e->start;
  87                 i++;
  88                 if (e_end > end)
  89                     insert_e820(i, end, e_end - end, e->type);
  90             }
  91         }
  92         break;
  93     }
  94     // Remove/adjust existing items that are overlapping.
  95     while (i<e820_count) {
  96         struct e820entry *e = &e820_list[i];
  97         if (end < e->start)
  98             // No overlap - done.
  99             break;
 100         u64 e_end = e->start + e->size;
 101         if (end >= e_end) {
 102             // Existing item completely overlapped - remove it.
 103             remove_e820(i);
 104             continue;
 105         }
 106         // Not completely overlapped - adjust its start.
 107         e->start = end;
 108         e->size = e_end - end;
 109         if (type == e->type) {
 110             // Same type - merge them.
 111             size += e->size;
 112             remove_e820(i);
 113         }
 114         break;
 115     }
 116     // Insert new item.
 117     if (type != E820_HOLE)
 118         insert_e820(i, start, size, type);
 119     //dump_map();
 120 }
 121
 122 // Prep for memmap stuff - init bios table locations.
 123 void
 124 memmap_setup()
 125 {
 126     e820_count = 0;
 127 }
 128
 129 // Report on final memory locations.
 130 void
 131 memmap_finalize()
 132 {
 133     dump_map();
 134 }
 135
 136
 137 /****************************************************************
 138  * malloc
 139  ****************************************************************/
 140
 141 #define MINALIGN 16
 142
 143 struct zone_s {
 144     u32 top, bottom, cur;
 145 };
 146
 147 static struct zone_s ZoneHigh, ZoneFSeg;
 148
 149 static void *
 150 __malloc(struct zone_s *zone, u32 size)
 151 {
 152     u32 newpos = (zone->cur - size) / MINALIGN * MINALIGN;
 153     if ((s32)(newpos - zone->bottom) < 0)
 154         // No space
 155         return NULL;
 156     zone->cur = newpos;
 157     return (void*)newpos;
 158 }
 159
 160 // Allocate memory at the top of 32bit ram.
 161 void *
 162 malloc_high(u32 size)
 163 {
 164     return __malloc(&ZoneHigh, size);
 165 }
 166
 167 // Allocate memory in the 0xf0000-0x100000 area of ram.
 168 void *
 169 malloc_fseg(u32 size)
 170 {
 171     return __malloc(&ZoneFSeg, size);
 172 }
 173
 174 void
 175 malloc_setup()
 176 {
 177     dprintf(3, "malloc setup\n");
 178
 179     // Memory in 0xf0000 area.
 180     memset(BiosTableSpace, 0, CONFIG_MAX_BIOSTABLE);
 181     ZoneFSeg.bottom = (u32)BiosTableSpace;
 182     ZoneFSeg.top = ZoneFSeg.cur = ZoneFSeg.bottom + CONFIG_MAX_BIOSTABLE;
 183
 184     // Find memory at the top of ram.
 185     u32 top = 0;
 186     int i;
 187     for (i=e820_count-1; i>=0; i--) {
 188         struct e820entry *e = &e820_list[i];
 189         u64 end = e->start + e->size;
 190         if (e->type != E820_RAM || end > 0xffffffff
 191             || e->size < CONFIG_MAX_HIGHTABLE)
 192             continue;
 193         top = end;
 194         break;
 195     }
 196     if (top < 1024*1024 + CONFIG_MAX_HIGHTABLE) {
 197         // No memory above 1Meg
 198         memset(&ZoneHigh, 0, sizeof(ZoneHigh));
 199         return;
 200     }
 201     ZoneHigh.bottom = top - CONFIG_MAX_HIGHTABLE;
 202     ZoneHigh.top = ZoneHigh.cur = ZoneHigh.bottom + CONFIG_MAX_HIGHTABLE;
 203     add_e820(ZoneHigh.bottom, CONFIG_MAX_HIGHTABLE, E820_RESERVED);
 204 }
 205
 206 void
 207 malloc_finalize()
 208 {
 209     dprintf(3, "malloc finalize\n");
 210
 211     // Give back unused high ram.
 212     u32 giveback = (ZoneHigh.cur - ZoneHigh.bottom) / 4096 * 4096;
 213     add_e820(ZoneHigh.bottom, giveback, E820_RAM);
 214
 215     // Report statistics
 216     u32 used = ZoneFSeg.top - ZoneFSeg.cur;
 217     u32 avail = ZoneFSeg.top - ZoneFSeg.bottom;
 218     dprintf(1, "malloc_fseg used=%d (%d%%)\n"
 219             , used, (100 * used) / avail);
 220     used = ZoneHigh.top - ZoneHigh.cur;
 221     avail = ZoneHigh.top - ZoneHigh.bottom;
 222     dprintf(1, "malloc_high used=%d (%d%%) (returned %d)\n"
 223             , used, (100 * used) / avail, giveback);
 224 }