Home | History | Annotate | Line # | Download | only in hpcboot
memory.cpp revision 1.9.72.1
      1 /*	$NetBSD: memory.cpp,v 1.9.72.1 2008/05/16 02:22:24 yamt Exp $	*/
      2 
      3 /*-
      4  * Copyright (c) 2001, 2002 The NetBSD Foundation, Inc.
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
      8  * by UCHIYAMA Yasushi.
      9  *
     10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     11  * modification, are permitted provided that the following conditions
     12  * are met:
     13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     18  *
     19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
     20  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
     21  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
     22  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
     23  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
     24  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
     25  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
     26  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
     27  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
     28  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
     29  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     30  */
     31 
     32 #include <memory.h>
     33 #include <console.h>
     34 
     35 MemoryManager::MemoryManager(Console *&cons, size_t pagesize)
     36 	: _cons(cons)
     37 {
     38 	_debug = FALSE;
     39 	_page_size = pagesize;
     40 
     41 	int mask = _page_size;
     42 	for (_page_shift = 0; !(mask & 1); _page_shift++)
     43 		mask >>= 1;
     44 
     45 	_page_per_region = WCE_REGION_SIZE / _page_size;
     46 	_nbank = 0;
     47 	_addr_table_idx = 0;
     48 	_addr_table = 0;
     49 	_memory = 0;
     50 }
     51 
     52 MemoryManager::~MemoryManager(void)
     53 {
     54 	if (_memory)
     55 		VirtualFree(LPVOID(_memory), 0, MEM_RELEASE);
     56 }
     57 
     58 void
     59 MemoryManager::loadBank(paddr_t paddr, psize_t psize)
     60 {
     61 	struct MemoryManager::bank *b = &_bank[_nbank++];
     62 	b->addr = paddr;
     63 	b->size = psize;
     64 	DPRINTF((TEXT("[%d] 0x%08x size 0x%08x\n"), _nbank - 1,
     65 	    b->addr, b->size));
     66 }
     67 
     68 BOOL
     69 MemoryManager::reservePage(vsize_t size, BOOL page_commit)
     70 {
     71 	// My virtual memory space
     72 	vaddr_t vbase;
     73 	vsize_t vsize;
     74 
     75 	int i, npage;
     76 
     77 	if (size == 0)
     78 		return FALSE;
     79 
     80 	// reserve all virtual memory.
     81 	vsize = roundRegion(size);
     82 	npage = roundPage(size) / _page_size;
     83 
     84 	size_t tabsz = sizeof(struct AddressTranslationTable) * npage;
     85 	_addr_table = static_cast <struct AddressTranslationTable *>
     86 	    (malloc(tabsz));
     87 	if (_addr_table == NULL) {
     88 		DPRINTF((TEXT("can't allocate memory for translation table.\n")));
     89 		return FALSE;
     90 	}
     91 	DPRINTF((TEXT("address translation table %d pages. (0x%x bytes)\n"),
     92 		 npage, tabsz));
     93 
     94 	if (page_commit)
     95 		vbase = vaddr_t(VirtualAlloc(0, vsize, MEM_RESERVE,
     96 		    PAGE_NOACCESS));
     97 	else
     98 		vbase = vaddr_t(VirtualAlloc(0, vsize, MEM_COMMIT,
     99 		    PAGE_READWRITE | PAGE_NOCACHE));
    100 
    101 	if (vbase == 0) {
    102 		DPRINTF((TEXT("can't allocate memory\n")));
    103 		return FALSE;
    104 	}
    105 	_memory = vbase;
    106 
    107 	// find physical address of allocated page.
    108 	AddressTranslationTable *tab = _addr_table;
    109 	_naddr_table = 0;
    110 	for (i = 0; i < npage; i++) {
    111 		vaddr_t vaddr;
    112 		paddr_t paddr = ~0;
    113 
    114 		if (page_commit)
    115 			// now map to physical page.
    116 			vaddr = vaddr_t(VirtualAlloc(
    117 				LPVOID(vbase + _page_size * i),
    118 				_page_size, MEM_COMMIT,
    119 				PAGE_READWRITE | PAGE_NOCACHE));
    120 		else
    121 			vaddr = vbase + _page_size * i;
    122 
    123 		paddr = searchPage(vaddr);
    124 
    125 		if (paddr == ~0) {
    126 			DPRINTF((TEXT("page#%d not found\n"), i));
    127 			break;
    128 		} else {
    129 #ifdef MEMORY_MAP_DEBUG
    130 			DPRINTF((TEXT("page %d vaddr=0x%08x paddr=0x%08x\n"),
    131 			    _naddr_table, vaddr, paddr));
    132 #endif
    133 			tab->vaddr = vaddr;
    134 			tab->paddr = paddr;
    135 			++tab;
    136 			++_naddr_table;
    137 		}
    138 	}
    139 
    140 #ifdef MEMORY_MAP_DEBUG
    141 	// dump virtual <-> physical address table
    142 	tab = _addr_table;
    143 	for (i = 0; i < _naddr_table;) {
    144 		for (int j = 0; j < 4; j++, i++, tab++)
    145 			DPRINTF((TEXT("%08x=%08x "), tab->vaddr, tab->paddr));
    146 		DPRINTF((TEXT("\n")));
    147 	}
    148 #endif
    149 	DPRINTF((TEXT("allocated %d page. mapped %d page.\n"), npage,
    150 	    _naddr_table));
    151 
    152 	return TRUE;
    153 }
    154 
    155 BOOL
    156 MemoryManager::getPage(vaddr_t &vaddr, paddr_t &paddr)
    157 {
    158 	/* get plain page from the top */
    159 	if (_addr_table_idx >= _naddr_table ||
    160 	    _addr_table == NULL)
    161 		return FALSE;
    162 
    163 	int idx = --_naddr_table;
    164 
    165 	AddressTranslationTable *tab = &_addr_table[idx];
    166 	vaddr = tab->vaddr;
    167 	paddr = tab->paddr;
    168 
    169 	return TRUE;
    170 }
    171 
    172 BOOL
    173 MemoryManager::getTaggedPage(vaddr_t &vaddr, paddr_t &paddr)
    174 {
    175 	/* get tagged page from the bottom */
    176 	if (_addr_table_idx >= _naddr_table ||
    177 	    _addr_table == NULL) {
    178 		DPRINTF((TEXT("page insufficient.\n")));
    179 		return FALSE;
    180 	}
    181 	AddressTranslationTable *tab =
    182 	    &_addr_table[_addr_table_idx++];
    183 	vaddr = tab->vaddr;
    184 	paddr = tab->paddr;
    185 
    186 	return TRUE;
    187 }
    188 
    189 BOOL
    190 MemoryManager::getTaggedPage(vaddr_t &v, paddr_t &p,
    191     struct PageTag **pvec, paddr_t &pvec_paddr)
    192 {
    193 	if (!getTaggedPage(v, p))
    194 		return FALSE;
    195 
    196 	*pvec =(struct PageTag *)v;
    197 	memset(*pvec, 0, sizeof(struct PageTag));
    198 	v += sizeof(struct PageTag);
    199 	pvec_paddr = p;
    200 	p += sizeof(struct PageTag);
    201 
    202 	return TRUE;
    203 }
    204 
    205 vaddr_t
    206 MemoryManager::mapPhysicalPage(paddr_t paddr, psize_t size, uint32_t flags)
    207 {
    208 	paddr_t pstart = truncPage(paddr);
    209 	paddr_t pend = roundPage(paddr + size);
    210 	psize_t psize = pend - pstart;
    211 
    212 	LPVOID p = VirtualAlloc(0, psize, MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
    213 
    214 	int ok = VirtualCopy(p, LPVOID(pstart >> 8), psize,
    215 	    flags | PAGE_NOCACHE | PAGE_PHYSICAL);
    216 	if (!ok) {
    217 		DPRINTF((TEXT("can't map physical address 0x%08x\n"), paddr));
    218 		return ~0;
    219 	}
    220 #if 0
    221 	DPRINTF((TEXT("start=0x%08x end=0x%08x size=0x%08x return=0x%08x\n"),
    222 	    pstart, pend, psize, vaddr_t(p) + vaddr_t(paddr - pstart)));
    223 #endif
    224 	return vaddr_t(p) + vaddr_t(paddr - pstart);
    225 }
    226 
    227 void
    228 MemoryManager::unmapPhysicalPage(vaddr_t vaddr)
    229 {
    230 	int ok = VirtualFree(LPVOID(truncPage(vaddr)), 0, MEM_RELEASE);
    231 	if (!ok)
    232 		DPRINTF((TEXT("can't release memory\n")));
    233 }
    234 
    235 uint32_t
    236 MemoryManager::readPhysical4(paddr_t paddr)
    237 {
    238 	vaddr_t v = mapPhysicalPage(paddr, 4, PAGE_READONLY);
    239 	uint32_t val = *(uint32_t *)v;
    240 	unmapPhysicalPage(v);
    241 	return val;
    242 }
    243 
    244 //
    245 //	Use LockPages()
    246 //
    247 MemoryManager_LockPages::MemoryManager_LockPages
    248 (BOOL(*lock_pages)(LPVOID, DWORD, PDWORD, int),
    249     BOOL(*unlock_pages)(LPVOID, DWORD),
    250     Console *&cons, size_t pagesize, int shift)
    251 	:  MemoryManager(cons, pagesize)
    252 {
    253 	_lock_pages	= lock_pages;
    254 	_unlock_pages	= unlock_pages;
    255 	_shift = shift;
    256 	DPRINTF((TEXT("MemoryManager: LockPages\n")));
    257 }
    258 
    259 MemoryManager_LockPages::~MemoryManager_LockPages(void)
    260 {
    261 }
    262 
    263 paddr_t
    264 MemoryManager_LockPages::searchPage(vaddr_t vaddr)
    265 {
    266 	paddr_t paddr = ~0;
    267 
    268 	if (!_lock_pages(LPVOID(vaddr), _page_size, PDWORD(&paddr), 1))
    269 		return paddr;
    270 
    271 	if (!_unlock_pages(LPVOID(vaddr), _page_size)) {
    272 		DPRINTF((TEXT("can't unlock pages\n")));
    273 	}
    274 
    275 	return(paddr >>(_page_shift - _shift)) << _page_shift;
    276 }
    277 
    278 //
    279 //	Use VirtualCopy()
    280 //
    281 MemoryManager_VirtualCopy::MemoryManager_VirtualCopy(Console *&cons,
    282     size_t pagesize)
    283 	: MemoryManager(cons, pagesize)
    284 {
    285 	_search_guess = 0;
    286 	DPRINTF((TEXT("MemoryManager: VirtualCopy\n")));
    287 }
    288 
    289 MemoryManager_VirtualCopy::~MemoryManager_VirtualCopy(void)
    290 {
    291 }
    292 
    293 paddr_t
    294 MemoryManager_VirtualCopy::searchPage(vaddr_t vaddr)
    295 {
    296 	paddr_t paddr = ~0;
    297 	int i;
    298 
    299 	// search all D-RAM bank.
    300 	setMagic(vaddr);
    301  retry:
    302 	for (i = 0; i < _nbank; i++) {
    303 		paddr = searchBank(i);
    304 		if (paddr != ~0)
    305 			break;
    306 	}
    307 	if (_search_guess != 0 && paddr == ~0) {
    308 		_search_guess = 0;
    309 		goto retry;
    310 	}
    311 
    312 	clearMagic();
    313 
    314 	return paddr;
    315 }
    316 
    317 paddr_t
    318 MemoryManager_VirtualCopy::searchBank(int banknum)
    319 {
    320 	LPVOID ref;
    321 	paddr_t paddr, pstart, pend, pfound = ~0;
    322 	paddr_t bstart, bend;
    323 	vaddr_t ofs;
    324 
    325 	bstart = _bank[banknum].addr;
    326 	bend = _bank[banknum].addr + _bank[banknum].size;
    327 
    328 	pstart = _search_guess ? _search_guess : bstart;
    329 	pend = bend;
    330 
    331 	if (pstart < bstart || pstart >= pend)
    332 		return pfound;
    333 
    334 	// reserve physical reference region
    335 	ref = VirtualAlloc(0, BLOCK_SIZE, MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
    336 	if (ref == 0) {
    337 		DPRINTF((TEXT("can't allocate virtual memory.\n")));
    338 		return pfound;
    339 	}
    340 
    341 	for (paddr = pstart; paddr < pend; paddr += BLOCK_SIZE) {
    342 		if (!VirtualCopy(ref, LPVOID(paddr >> 8), BLOCK_SIZE,
    343 		    PAGE_READONLY | PAGE_NOCACHE | PAGE_PHYSICAL)) {
    344 			DPRINTF((TEXT("can't map physical addr 0x%08x(->0x%08x)\n"),
    345 			    ref, paddr));
    346 			goto release;
    347 		}
    348 
    349 		// search magic in this region.
    350 		ofs = checkMagicRegion(vaddr_t(ref), BLOCK_SIZE, _page_size);
    351 
    352 		// decommit reference region.
    353 		if (!VirtualFree(ref, BLOCK_SIZE, MEM_DECOMMIT)) {
    354 			DPRINTF((TEXT("can't decommit addr 0x%08x(->0x%08x)\n"),
    355 			    ref, paddr));
    356 			goto release;
    357 		}
    358 
    359 		if (ofs != ~0) {
    360 			pfound = paddr + ofs;
    361 			_search_guess = paddr;
    362 			break;
    363 		}
    364 	}
    365  release:
    366 	if (!VirtualFree(ref, 0, MEM_RELEASE))
    367 		DPRINTF((TEXT("can't release memory\n")));
    368 
    369 	return pfound;
    370 }
    371