← Back to branch summary

~galfy/helenos/bird-port-mainline

« back to all changes in this revision

Viewing changes to kernel/generic/src/mm/frame.c

  • Committer: Martin Decky
  • Date: 2009-08-04 11:19:19 UTC
  • Revision ID: martin@uranus.dsrg.hide.ms.mff.cuni.cz-20090804111919-evyclddlr3v5lhmp
Initial import

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
kernel/generic/src/mm/frame.c
 
1
/*
 
2
 * Copyright (c) 2001-2005 Jakub Jermar
 
3
 * Copyright (c) 2005 Sergey Bondari
 
4
 * Copyright (c) 2009 Martin Decky
 
5
 * All rights reserved.
 
6
 *
 
7
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 
8
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 
9
 * are met:
 
10
 *
 
11
 * - Redistributions of source code must retain the above copyright
 
12
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 
13
 * - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 
14
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 
15
 *   documentation and/or other materials provided with the distribution.
 
16
 * - The name of the author may not be used to endorse or promote products
 
17
 *   derived from this software without specific prior written permission.
 
18
 *
 
19
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
 
20
 * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
 
21
 * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
 
22
 * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
 
23
 * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
 
24
 * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 
25
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 
26
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 
27
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
 
28
 * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
29
 */
 
30
 
 
31
/** @addtogroup genericmm
 
32
 * @{
 
33
 */
 
34
 
 
35
/**
 
36
 * @file
 
37
 * @brief Physical frame allocator.
 
38
 *
 
39
 * This file contains the physical frame allocator and memory zone management.
 
40
 * The frame allocator is built on top of the buddy allocator.
 
41
 *
 
42
 * @see buddy.c
 
43
 */
 
44
 
 
45
#include <arch/types.h>
 
46
#include <mm/frame.h>
 
47
#include <mm/as.h>
 
48
#include <panic.h>
 
49
#include <debug.h>
 
50
#include <adt/list.h>
 
51
#include <synch/mutex.h>
 
52
#include <synch/condvar.h>
 
53
#include <arch/asm.h>
 
54
#include <arch.h>
 
55
#include <print.h>
 
56
#include <align.h>
 
57
#include <mm/slab.h>
 
58
#include <bitops.h>
 
59
#include <macros.h>
 
60
#include <config.h>
 
61
 
 
62
zones_t zones;
 
63
 
 
64
/*
 
65
 * Synchronization primitives used to sleep when there is no memory
 
66
 * available.
 
67
 */
 
68
mutex_t mem_avail_mtx;
 
69
condvar_t mem_avail_cv;
 
70
size_t mem_avail_req = 0;  /**< Number of frames requested. */
 
71
size_t mem_avail_gen = 0;  /**< Generation counter. */
 
72
 
 
73
/********************/
 
74
/* Helper functions */
 
75
/********************/
 
76
 
 
77
static inline size_t frame_index(zone_t *zone, frame_t *frame)
 
78
{
 
79
        return (size_t) (frame - zone->frames);
 
80
}
 
81
 
 
82
static inline size_t frame_index_abs(zone_t *zone, frame_t *frame)
 
83
{
 
84
        return (size_t) (frame - zone->frames) + zone->base;
 
85
}
 
86
 
 
87
static inline bool frame_index_valid(zone_t *zone, size_t index)
 
88
{
 
89
        return (index < zone->count);
 
90
}
 
91
 
 
92
static inline size_t make_frame_index(zone_t *zone, frame_t *frame)
 
93
{
 
94
        return (frame - zone->frames);
 
95
}
 
96
 
 
97
/** Initialize frame structure.
 
98
 *
 
99
 * @param frame Frame structure to be initialized.
 
100
 *
 
101
 */
 
102
static void frame_initialize(frame_t *frame)
 
103
{
 
104
        frame->refcount = 1;
 
105
        frame->buddy_order = 0;
 
106
}
 
107
 
 
108
/*******************/
 
109
/* Zones functions */
 
110
/*******************/
 
111
 
 
112
/** Insert-sort zone into zones list.
 
113
 *
 
114
 * Assume interrupts are disabled and zones lock is
 
115
 * locked.
 
116
 *
 
117
 * @param base  Base frame of the newly inserted zone.
 
118
 * @param count Number of frames of the newly inserted zone.
 
119
 *
 
120
 * @return Zone number on success, -1 on error.
 
121
 *
 
122
 */
 
123
static size_t zones_insert_zone(pfn_t base, size_t count)
 
124
{
 
125
        if (zones.count + 1 == ZONES_MAX) {
 
126
                printf("Maximum zone count %u exceeded!\n", ZONES_MAX);
 
127
                return (size_t) -1;
 
128
        }
 
129
        
 
130
        size_t i;
 
131
        for (i = 0; i < zones.count; i++) {
 
132
                /* Check for overlap */
 
133
                if (overlaps(base, count,
 
134
                    zones.info[i].base, zones.info[i].count)) {
 
135
                        printf("Zones overlap!\n");
 
136
                        return (size_t) -1;
 
137
                }
 
138
                if (base < zones.info[i].base)
 
139
                        break;
 
140
        }
 
141
        
 
142
        /* Move other zones up */
 
143
        size_t j;
 
144
        for (j = zones.count; j > i; j--) {
 
145
                zones.info[j] = zones.info[j - 1];
 
146
                zones.info[j].buddy_system->data =
 
147
                    (void *) &zones.info[j - 1];
 
148
        }
 
149
        
 
150
        zones.count++;
 
151
        
 
152
        return i;
 
153
}
 
154
 
 
155
/** Get total available frames.
 
156
 *
 
157
 * Assume interrupts are disabled and zones lock is
 
158
 * locked.
 
159
 *
 
160
 * @return Total number of available frames.
 
161
 *
 
162
 */
 
163
#ifdef CONFIG_DEBUG
 
164
static size_t total_frames_free(void)
 
165
{
 
166
        size_t total = 0;
 
167
        size_t i;
 
168
        for (i = 0; i < zones.count; i++)
 
169
                total += zones.info[i].free_count;
 
170
        
 
171
        return total;
 
172
}
 
173
#endif
 
174
 
 
175
/** Find a zone with a given frames.
 
176
 *
 
177
 * Assume interrupts are disabled and zones lock is
 
178
 * locked.
 
179
 *
 
180
 * @param frame Frame number contained in zone.
 
181
 * @param count Number of frames to look for.
 
182
 * @param hint  Used as zone hint.
 
183
 *
 
184
 * @return Zone index or -1 if not found.
 
185
 *
 
186
 */
 
187
size_t find_zone(pfn_t frame, size_t count, size_t hint)
 
188
{
 
189
        if (hint >= zones.count)
 
190
                hint = 0;
 
191
        
 
192
        size_t i = hint;
 
193
        do {
 
194
                if ((zones.info[i].base <= frame)
 
195
                    && (zones.info[i].base + zones.info[i].count >= frame + count))
 
196
                        return i;
 
197
                
 
198
                i++;
 
199
                if (i >= zones.count)
 
200
                        i = 0;
 
201
        } while (i != hint);
 
202
        
 
203
        return (size_t) -1;
 
204
}
 
205
 
 
206
/** @return True if zone can allocate specified order */
 
207
static bool zone_can_alloc(zone_t *zone, uint8_t order)
 
208
{
 
209
        return (zone_flags_available(zone->flags)
 
210
            && buddy_system_can_alloc(zone->buddy_system, order));
 
211
}
 
212
 
 
213
/** Find a zone that can allocate order frames.
 
214
 *
 
215
 * Assume interrupts are disabled and zones lock is
 
216
 * locked.
 
217
 *
 
218
 * @param order Size (2^order) of free space we are trying to find.
 
219
 * @param flags Required flags of the target zone.
 
220
 * @param hind  Preferred zone.
 
221
 *
 
222
 */
 
223
static size_t find_free_zone(uint8_t order, zone_flags_t flags, size_t hint)
 
224
{
 
225
        if (hint >= zones.count)
 
226
                hint = 0;
 
227
        
 
228
        size_t i = hint;
 
229
        do {
 
230
                /*
 
231
                 * Check whether the zone meets the search criteria.
 
232
                 */
 
233
                if ((zones.info[i].flags & flags) == flags) {
 
234
                        /*
 
235
                         * Check if the zone has 2^order frames area available.
 
236
                         */
 
237
                        if (zone_can_alloc(&zones.info[i], order))
 
238
                                return i;
 
239
                }
 
240
                
 
241
                i++;
 
242
                if (i >= zones.count)
 
243
                        i = 0;
 
244
        } while (i != hint);
 
245
        
 
246
        return (size_t) -1;
 
247
}
 
248
 
 
249
/**************************/
 
250
/* Buddy system functions */
 
251
/**************************/
 
252
 
 
253
/** Buddy system find_block implementation.
 
254
 *
 
255
 * Find block that is parent of current list.
 
256
 * That means go to lower addresses, until such block is found
 
257
 *
 
258
 * @param order Order of parent must be different then this
 
259
 *              parameter!!
 
260
 *
 
261
 */
 
262
static link_t *zone_buddy_find_block(buddy_system_t *buddy, link_t *child,
 
263
    uint8_t order)
 
264
{
 
265
        frame_t *frame = list_get_instance(child, frame_t, buddy_link);
 
266
        zone_t *zone = (zone_t *) buddy->data;
 
267
        
 
268
        size_t index = frame_index(zone, frame);
 
269
        do {
 
270
                if (zone->frames[index].buddy_order != order)
 
271
                        return &zone->frames[index].buddy_link;
 
272
        } while (index-- > 0);
 
273
        
 
274
        return NULL;
 
275
}
 
276
 
 
277
/** Buddy system find_buddy implementation.
 
278
 *
 
279
 * @param buddy Buddy system.
 
280
 * @param block Block for which buddy should be found.
 
281
 *
 
282
 * @return Buddy for given block if found.
 
283
 *
 
284
 */
 
285
static link_t *zone_buddy_find_buddy(buddy_system_t *buddy, link_t *block) 
 
286
{
 
287
        frame_t *frame = list_get_instance(block, frame_t, buddy_link);
 
288
        zone_t *zone = (zone_t *) buddy->data;
 
289
        ASSERT(IS_BUDDY_ORDER_OK(frame_index_abs(zone, frame),
 
290
            frame->buddy_order));
 
291
        
 
292
        bool is_left = IS_BUDDY_LEFT_BLOCK_ABS(zone, frame);
 
293
        
 
294
        size_t index;
 
295
        if (is_left) {
 
296
                index = (frame_index(zone, frame)) +
 
297
                    (1 << frame->buddy_order);
 
298
        } else {        /* is_right */
 
299
                index = (frame_index(zone, frame)) -
 
300
                    (1 << frame->buddy_order);
 
301
        }
 
302
        
 
303
        if (frame_index_valid(zone, index)) {
 
304
                if ((zone->frames[index].buddy_order == frame->buddy_order) &&
 
305
                    (zone->frames[index].refcount == 0)) {
 
306
                        return &zone->frames[index].buddy_link;
 
307
                }
 
308
        }
 
309
        
 
310
        return NULL;
 
311
}
 
312
 
 
313
/** Buddy system bisect implementation.
 
314
 *
 
315
 * @param buddy Buddy system.
 
316
 * @param block Block to bisect.
 
317
 *
 
318
 * @return Right block.
 
319
 *
 
320
 */
 
321
static link_t *zone_buddy_bisect(buddy_system_t *buddy, link_t *block)
 
322
{
 
323
        frame_t *frame_l = list_get_instance(block, frame_t, buddy_link);
 
324
        frame_t *frame_r = (frame_l + (1 << (frame_l->buddy_order - 1)));
 
325
        
 
326
        return &frame_r->buddy_link;
 
327
}
 
328
 
 
329
/** Buddy system coalesce implementation.
 
330
 *
 
331
 * @param buddy   Buddy system.
 
332
 * @param block_1 First block.
 
333
 * @param block_2 First block's buddy.
 
334
 *
 
335
 * @return Coalesced block (actually block that represents lower
 
336
 *         address).
 
337
 *
 
338
 */
 
339
static link_t *zone_buddy_coalesce(buddy_system_t *buddy, link_t *block_1,
 
340
    link_t *block_2)
 
341
{
 
342
        frame_t *frame1 = list_get_instance(block_1, frame_t, buddy_link);
 
343
        frame_t *frame2 = list_get_instance(block_2, frame_t, buddy_link);
 
344
        
 
345
        return ((frame1 < frame2) ? block_1 : block_2);
 
346
}
 
347
 
 
348
/** Buddy system set_order implementation.
 
349
 *
 
350
 * @param buddy Buddy system.
 
351
 * @param block Buddy system block.
 
352
 * @param order Order to set.
 
353
 *
 
354
 */
 
355
static void zone_buddy_set_order(buddy_system_t *buddy, link_t *block,
 
356
    uint8_t order)
 
357
{
 
358
        list_get_instance(block, frame_t, buddy_link)->buddy_order = order;
 
359
}
 
360
 
 
361
/** Buddy system get_order implementation.
 
362
 *
 
363
 * @param buddy Buddy system.
 
364
 * @param block Buddy system block.
 
365
 *
 
366
 * @return Order of block.
 
367
 *
 
368
 */
 
369
static uint8_t zone_buddy_get_order(buddy_system_t *buddy, link_t *block)
 
370
{
 
371
        return list_get_instance(block, frame_t, buddy_link)->buddy_order;
 
372
}
 
373
 
 
374
/** Buddy system mark_busy implementation.
 
375
 *
 
376
 * @param buddy Buddy system.
 
377
 * @param block Buddy system block.
 
378
 *
 
379
 */
 
380
static void zone_buddy_mark_busy(buddy_system_t *buddy, link_t * block)
 
381
{
 
382
        list_get_instance(block, frame_t, buddy_link)->refcount = 1;
 
383
}
 
384
 
 
385
/** Buddy system mark_available implementation.
 
386
 *
 
387
 * @param buddy Buddy system.
 
388
 * @param block Buddy system block.
 
389
 */
 
390
static void zone_buddy_mark_available(buddy_system_t *buddy, link_t *block)
 
391
{
 
392
        list_get_instance(block, frame_t, buddy_link)->refcount = 0;
 
393
}
 
394
 
 
395
static buddy_system_operations_t zone_buddy_system_operations = {
 
396
        .find_buddy = zone_buddy_find_buddy,
 
397
        .bisect = zone_buddy_bisect,
 
398
        .coalesce = zone_buddy_coalesce,
 
399
        .set_order = zone_buddy_set_order,
 
400
        .get_order = zone_buddy_get_order,
 
401
        .mark_busy = zone_buddy_mark_busy,
 
402
        .mark_available = zone_buddy_mark_available,
 
403
        .find_block = zone_buddy_find_block
 
404
};
 
405
 
 
406
/******************/
 
407
/* Zone functions */
 
408
/******************/
 
409
 
 
410
/** Allocate frame in particular zone.
 
411
 *
 
412
 * Assume zone is locked and is available for allocation.
 
413
 * Panics if allocation is impossible.
 
414
 *
 
415
 * @param zone  Zone to allocate from.
 
416
 * @param order Allocate exactly 2^order frames.
 
417
 *
 
418
 * @return Frame index in zone.
 
419
 *
 
420
 */
 
421
static pfn_t zone_frame_alloc(zone_t *zone, uint8_t order)
 
422
{
 
423
        ASSERT(zone_flags_available(zone->flags));
 
424
        
 
425
        /* Allocate frames from zone buddy system */
 
426
        link_t *link = buddy_system_alloc(zone->buddy_system, order);
 
427
        
 
428
        ASSERT(link);
 
429
        
 
430
        /* Update zone information. */
 
431
        zone->free_count -= (1 << order);
 
432
        zone->busy_count += (1 << order);
 
433
        
 
434
        /* Frame will be actually a first frame of the block. */
 
435
        frame_t *frame = list_get_instance(link, frame_t, buddy_link);
 
436
        
 
437
        /* Get frame address */
 
438
        return make_frame_index(zone, frame);
 
439
}
 
440
 
 
441
/** Free frame from zone.
 
442
 *
 
443
 * Assume zone is locked and is available for deallocation.
 
444
 *
 
445
 * @param zone      Pointer to zone from which the frame is to be freed.
 
446
 * @param frame_idx Frame index relative to zone.
 
447
 *
 
448
 */
 
449
static void zone_frame_free(zone_t *zone, size_t frame_idx)
 
450
{
 
451
        ASSERT(zone_flags_available(zone->flags));
 
452
        
 
453
        frame_t *frame = &zone->frames[frame_idx];
 
454
        
 
455
        /* Remember frame order */
 
456
        uint8_t order = frame->buddy_order;
 
457
        
 
458
        ASSERT(frame->refcount);
 
459
        
 
460
        if (!--frame->refcount) {
 
461
                buddy_system_free(zone->buddy_system, &frame->buddy_link);
 
462
                
 
463
                /* Update zone information. */
 
464
                zone->free_count += (1 << order);
 
465
                zone->busy_count -= (1 << order);
 
466
        }
 
467
}
 
468
 
 
469
/** Return frame from zone. */
 
470
static frame_t *zone_get_frame(zone_t *zone, size_t frame_idx)
 
471
{
 
472
        ASSERT(frame_idx < zone->count);
 
473
        return &zone->frames[frame_idx];
 
474
}
 
475
 
 
476
/** Mark frame in zone unavailable to allocation. */
 
477
static void zone_mark_unavailable(zone_t *zone, size_t frame_idx)
 
478
{
 
479
        ASSERT(zone_flags_available(zone->flags));
 
480
        
 
481
        frame_t *frame = zone_get_frame(zone, frame_idx);
 
482
        if (frame->refcount)
 
483
                return;
 
484
        
 
485
        link_t *link __attribute__ ((unused));
 
486
        
 
487
        link = buddy_system_alloc_block(zone->buddy_system,
 
488
            &frame->buddy_link);
 
489
        
 
490
        ASSERT(link);
 
491
        zone->free_count--;
 
492
}
 
493
 
 
494
/** Merge two zones.
 
495
 *
 
496
 * Expect buddy to point to space at least zone_conf_size large.
 
497
 * Assume z1 & z2 are locked and compatible and zones lock is
 
498
 * locked.
 
499
 *
 
500
 * @param z1     First zone to merge.
 
501
 * @param z2     Second zone to merge.
 
502
 * @param old_z1 Original date of the first zone.
 
503
 * @param buddy  Merged zone buddy.
 
504
 *
 
505
 */
 
506
static void zone_merge_internal(size_t z1, size_t z2, zone_t *old_z1, buddy_system_t *buddy)
 
507
{
 
508
        ASSERT(zone_flags_available(zones.info[z1].flags));
 
509
        ASSERT(zone_flags_available(zones.info[z2].flags));
 
510
        ASSERT(zones.info[z1].flags == zones.info[z2].flags);
 
511
        ASSERT(zones.info[z1].base < zones.info[z2].base);
 
512
        ASSERT(!overlaps(zones.info[z1].base, zones.info[z1].count,
 
513
            zones.info[z2].base, zones.info[z2].count));
 
514
        
 
515
        /* Difference between zone bases */
 
516
        pfn_t base_diff = zones.info[z2].base - zones.info[z1].base;
 
517
        
 
518
        zones.info[z1].count = base_diff + zones.info[z2].count;
 
519
        zones.info[z1].free_count += zones.info[z2].free_count;
 
520
        zones.info[z1].busy_count += zones.info[z2].busy_count;
 
521
        zones.info[z1].buddy_system = buddy;
 
522
        
 
523
        uint8_t order = fnzb(zones.info[z1].count);
 
524
        buddy_system_create(zones.info[z1].buddy_system, order,
 
525
            &zone_buddy_system_operations, (void *) &zones.info[z1]);
 
526
        
 
527
        zones.info[z1].frames =
 
528
            (frame_t *) ((uint8_t *) zones.info[z1].buddy_system
 
529
            + buddy_conf_size(order));
 
530
        
 
531
        /* This marks all frames busy */
 
532
        size_t i;
 
533
        for (i = 0; i < zones.info[z1].count; i++)
 
534
                frame_initialize(&zones.info[z1].frames[i]);
 
535
        
 
536
        /* Copy frames from both zones to preserve full frame orders,
 
537
         * parents etc. Set all free frames with refcount = 0 to 1, because
 
538
         * we add all free frames to buddy allocator later again, clearing
 
539
         * order to 0. Don't set busy frames with refcount = 0, as they
 
540
         * will not be reallocated during merge and it would make later
 
541
         * problems with allocation/free.
 
542
         */
 
543
        for (i = 0; i < old_z1->count; i++)
 
544
                zones.info[z1].frames[i] = old_z1->frames[i];
 
545
        
 
546
        for (i = 0; i < zones.info[z2].count; i++)
 
547
                zones.info[z1].frames[base_diff + i]
 
548
                    = zones.info[z2].frames[i];
 
549
        
 
550
        i = 0;
 
551
        while (i < zones.info[z1].count) {
 
552
                if (zones.info[z1].frames[i].refcount) {
 
553
                        /* Skip busy frames */
 
554
                        i += 1 << zones.info[z1].frames[i].buddy_order;
 
555
                } else {
 
556
                        /* Free frames, set refcount = 1
 
557
                         * (all free frames have refcount == 0, we need not
 
558
                         * to check the order)
 
559
                         */
 
560
                        zones.info[z1].frames[i].refcount = 1;
 
561
                        zones.info[z1].frames[i].buddy_order = 0;
 
562
                        i++;
 
563
                }
 
564
        }
 
565
        
 
566
        /* Add free blocks from the original zone z1 */
 
567
        while (zone_can_alloc(old_z1, 0)) {
 
568
                /* Allocate from the original zone */
 
569
                pfn_t frame_idx = zone_frame_alloc(old_z1, 0);
 
570
                
 
571
                /* Free the frame from the merged zone */
 
572
                frame_t *frame = &zones.info[z1].frames[frame_idx];
 
573
                frame->refcount = 0;
 
574
                buddy_system_free(zones.info[z1].buddy_system, &frame->buddy_link);
 
575
        }
 
576
        
 
577
        /* Add free blocks from the original zone z2 */
 
578
        while (zone_can_alloc(&zones.info[z2], 0)) {
 
579
                /* Allocate from the original zone */
 
580
                pfn_t frame_idx = zone_frame_alloc(&zones.info[z2], 0);
 
581
                
 
582
                /* Free the frame from the merged zone */
 
583
                frame_t *frame = &zones.info[z1].frames[base_diff + frame_idx];
 
584
                frame->refcount = 0;
 
585
                buddy_system_free(zones.info[z1].buddy_system, &frame->buddy_link);
 
586
        }
 
587
}
 
588
 
 
589
/** Return old configuration frames into the zone.
 
590
 *
 
591
 * We have two cases:
 
592
 * - The configuration data is outside the zone
 
593
 *   -> do nothing (perhaps call frame_free?)
 
594
 * - The configuration data was created by zone_create
 
595
 *   or updated by reduce_region -> free every frame
 
596
 *
 
597
 * @param znum  The actual zone where freeing should occur.
 
598
 * @param pfn   Old zone configuration frame.
 
599
 * @param count Old zone frame count.
 
600
 *
 
601
 */
 
602
static void return_config_frames(size_t znum, pfn_t pfn, size_t count)
 
603
{
 
604
        ASSERT(zone_flags_available(zones.info[znum].flags));
 
605
        
 
606
        size_t cframes = SIZE2FRAMES(zone_conf_size(count));
 
607
        
 
608
        if ((pfn < zones.info[znum].base)
 
609
            || (pfn >= zones.info[znum].base + zones.info[znum].count))
 
610
                return;
 
611
        
 
612
        frame_t *frame __attribute__ ((unused));
 
613
 
 
614
        frame = &zones.info[znum].frames[pfn - zones.info[znum].base];
 
615
        ASSERT(!frame->buddy_order);
 
616
        
 
617
        size_t i;
 
618
        for (i = 0; i < cframes; i++) {
 
619
                zones.info[znum].busy_count++;
 
620
                zone_frame_free(&zones.info[znum],
 
621
                    pfn - zones.info[znum].base + i);
 
622
        }
 
623
}
 
624
 
 
625
/** Reduce allocated block to count of order 0 frames.
 
626
 *
 
627
 * The allocated block needs 2^order frames. Reduce all frames
 
628
 * in the block to order 0 and free the unneeded frames. This means that
 
629
 * when freeing the previously allocated block starting with frame_idx,
 
630
 * you have to free every frame.
 
631
 *
 
632
 * @param znum      Zone.
 
633
 * @param frame_idx Index the first frame of the block.
 
634
 * @param count     Allocated frames in block.
 
635
 *
 
636
 */
 
637
static void zone_reduce_region(size_t znum, pfn_t frame_idx, size_t count)
 
638
{
 
639
        ASSERT(zone_flags_available(zones.info[znum].flags));
 
640
        ASSERT(frame_idx + count < zones.info[znum].count);
 
641
        
 
642
        uint8_t order = zones.info[znum].frames[frame_idx].buddy_order;
 
643
        ASSERT((size_t) (1 << order) >= count);
 
644
        
 
645
        /* Reduce all blocks to order 0 */
 
646
        size_t i;
 
647
        for (i = 0; i < (size_t) (1 << order); i++) {
 
648
                frame_t *frame = &zones.info[znum].frames[i + frame_idx];
 
649
                frame->buddy_order = 0;
 
650
                if (!frame->refcount)
 
651
                        frame->refcount = 1;
 
652
                ASSERT(frame->refcount == 1);
 
653
        }
 
654
        
 
655
        /* Free unneeded frames */
 
656
        for (i = count; i < (size_t) (1 << order); i++)
 
657
                zone_frame_free(&zones.info[znum], i + frame_idx);
 
658
}
 
659
 
 
660
/** Merge zones z1 and z2.
 
661
 *
 
662
 * The merged zones must be 2 zones with no zone existing in between
 
663
 * (which means that z2 = z1 + 1). Both zones must be available zones
 
664
 * with the same flags.
 
665
 *
 
666
 * When you create a new zone, the frame allocator configuration does
 
667
 * not to be 2^order size. Once the allocator is running it is no longer
 
668
 * possible, merged configuration data occupies more space :-/
 
669
 *
 
670
 * The function uses
 
671
 *
 
672
 */
 
673
bool zone_merge(size_t z1, size_t z2)
 
674
{
 
675
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
676
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
677
        
 
678
        bool ret = true;
 
679
        
 
680
        /* We can join only 2 zones with none existing inbetween,
 
681
         * the zones have to be available and with the same
 
682
         * set of flags
 
683
         */
 
684
        if ((z1 >= zones.count) || (z2 >= zones.count)
 
685
            || (z2 - z1 != 1)
 
686
            || (!zone_flags_available(zones.info[z1].flags))
 
687
            || (!zone_flags_available(zones.info[z2].flags))
 
688
            || (zones.info[z1].flags != zones.info[z2].flags)) {
 
689
                ret = false;
 
690
                goto errout;
 
691
        }
 
692
        
 
693
        pfn_t cframes = SIZE2FRAMES(zone_conf_size(
 
694
            zones.info[z2].base - zones.info[z1].base
 
695
            + zones.info[z2].count));
 
696
        
 
697
        uint8_t order;
 
698
        if (cframes == 1)
 
699
                order = 0;
 
700
        else
 
701
                order = fnzb(cframes - 1) + 1;
 
702
        
 
703
        /* Allocate merged zone data inside one of the zones */
 
704
        pfn_t pfn;
 
705
        if (zone_can_alloc(&zones.info[z1], order)) {
 
706
                pfn = zones.info[z1].base + zone_frame_alloc(&zones.info[z1], order);
 
707
        } else if (zone_can_alloc(&zones.info[z2], order)) {
 
708
                pfn = zones.info[z2].base + zone_frame_alloc(&zones.info[z2], order);
 
709
        } else {
 
710
                ret = false;
 
711
                goto errout;
 
712
        }
 
713
        
 
714
        /* Preserve original data from z1 */
 
715
        zone_t old_z1 = zones.info[z1];
 
716
        old_z1.buddy_system->data = (void *) &old_z1;
 
717
        
 
718
        /* Do zone merging */
 
719
        buddy_system_t *buddy = (buddy_system_t *) PA2KA(PFN2ADDR(pfn));
 
720
        zone_merge_internal(z1, z2, &old_z1, buddy);
 
721
        
 
722
        /* Free unneeded config frames */
 
723
        zone_reduce_region(z1, pfn - zones.info[z1].base, cframes);
 
724
        
 
725
        /* Subtract zone information from busy frames */
 
726
        zones.info[z1].busy_count -= cframes;
 
727
        
 
728
        /* Free old zone information */
 
729
        return_config_frames(z1,
 
730
            ADDR2PFN(KA2PA((uintptr_t) old_z1.frames)), old_z1.count);
 
731
        return_config_frames(z1,
 
732
            ADDR2PFN(KA2PA((uintptr_t) zones.info[z2].frames)),
 
733
            zones.info[z2].count);
 
734
        
 
735
        /* Move zones down */
 
736
        size_t i;
 
737
        for (i = z2 + 1; i < zones.count; i++) {
 
738
                zones.info[i - 1] = zones.info[i];
 
739
                zones.info[i - 1].buddy_system->data =
 
740
                    (void *) &zones.info[i - 1];
 
741
        }
 
742
        
 
743
        zones.count--;
 
744
        
 
745
errout:
 
746
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
747
        interrupts_restore(ipl);
 
748
        
 
749
        return ret;
 
750
}
 
751
 
 
752
/** Merge all mergeable zones into one big zone.
 
753
 *
 
754
 * It is reasonable to do this on systems where
 
755
 * BIOS reports parts in chunks, so that we could
 
756
 * have 1 zone (it's faster).
 
757
 *
 
758
 */
 
759
void zone_merge_all(void)
 
760
{
 
761
        size_t i = 0;
 
762
        while (i < zones.count) {
 
763
                if (!zone_merge(i, i + 1))
 
764
                        i++;
 
765
        }
 
766
}
 
767
 
 
768
/** Create new frame zone.
 
769
 *
 
770
 * @param zone  Zone to construct.
 
771
 * @param buddy Address of buddy system configuration information.
 
772
 * @param start Physical address of the first frame within the zone.
 
773
 * @param count Count of frames in zone.
 
774
 * @param flags Zone flags.
 
775
 *
 
776
 * @return Initialized zone.
 
777
 *
 
778
 */
 
779
static void zone_construct(zone_t *zone, buddy_system_t *buddy, pfn_t start, size_t count, zone_flags_t flags)
 
780
{
 
781
        zone->base = start;
 
782
        zone->count = count;
 
783
        zone->flags = flags;
 
784
        zone->free_count = count;
 
785
        zone->busy_count = 0;
 
786
        zone->buddy_system = buddy;
 
787
        
 
788
        if (zone_flags_available(flags)) {
 
789
                /*
 
790
                 * Compute order for buddy system and initialize
 
791
                 */
 
792
                uint8_t order = fnzb(count);
 
793
                buddy_system_create(zone->buddy_system, order,
 
794
                    &zone_buddy_system_operations, (void *) zone);
 
795
                
 
796
                /* Allocate frames _after_ the confframe */
 
797
                
 
798
                /* Check sizes */
 
799
                zone->frames = (frame_t *) ((uint8_t *) zone->buddy_system +
 
800
                    buddy_conf_size(order));
 
801
                
 
802
                size_t i;
 
803
                for (i = 0; i < count; i++)
 
804
                        frame_initialize(&zone->frames[i]);
 
805
                
 
806
                /* Stuffing frames */
 
807
                for (i = 0; i < count; i++) {
 
808
                        zone->frames[i].refcount = 0;
 
809
                        buddy_system_free(zone->buddy_system, &zone->frames[i].buddy_link);
 
810
                }
 
811
        } else
 
812
                zone->frames = NULL;
 
813
}
 
814
 
 
815
/** Compute configuration data size for zone.
 
816
 *
 
817
 * @param count Size of zone in frames.
 
818
 *
 
819
 * @return Size of zone configuration info (in bytes).
 
820
 *
 
821
 */
 
822
uintptr_t zone_conf_size(size_t count)
 
823
{
 
824
        return (count * sizeof(frame_t) + buddy_conf_size(fnzb(count)));
 
825
}
 
826
 
 
827
/** Create and add zone to system.
 
828
 *
 
829
 * @param start     First frame number (absolute).
 
830
 * @param count     Size of zone in frames.
 
831
 * @param confframe Where configuration frames are supposed to be.
 
832
 *                  Automatically checks, that we will not disturb the
 
833
 *                  kernel and possibly init. If confframe is given
 
834
 *                  _outside_ this zone, it is expected, that the area is
 
835
 *                  already marked BUSY and big enough to contain
 
836
 *                  zone_conf_size() amount of data. If the confframe is
 
837
 *                  inside the area, the zone free frame information is
 
838
 *                  modified not to include it.
 
839
 *
 
840
 * @return Zone number or -1 on error.
 
841
 *
 
842
 */
 
843
size_t zone_create(pfn_t start, size_t count, pfn_t confframe, zone_flags_t flags)
 
844
{
 
845
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
846
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
847
        
 
848
        if (zone_flags_available(flags)) {  /* Create available zone */
 
849
                /* Theoretically we could have NULL here, practically make sure
 
850
                 * nobody tries to do that. If some platform requires, remove
 
851
                 * the assert
 
852
                 */
 
853
                ASSERT(confframe != NULL);
 
854
                
 
855
                /* If confframe is supposed to be inside our zone, then make sure
 
856
                 * it does not span kernel & init
 
857
                 */
 
858
                size_t confcount = SIZE2FRAMES(zone_conf_size(count));
 
859
                if ((confframe >= start) && (confframe < start + count)) {
 
860
                        for (; confframe < start + count; confframe++) {
 
861
                                uintptr_t addr = PFN2ADDR(confframe);
 
862
                                if (overlaps(addr, PFN2ADDR(confcount),
 
863
                                    KA2PA(config.base), config.kernel_size))
 
864
                                        continue;
 
865
                                
 
866
                                if (overlaps(addr, PFN2ADDR(confcount),
 
867
                                    KA2PA(config.stack_base), config.stack_size))
 
868
                                        continue;
 
869
                                
 
870
                                bool overlap = false;
 
871
                                size_t i;
 
872
                                for (i = 0; i < init.cnt; i++)
 
873
                                        if (overlaps(addr, PFN2ADDR(confcount),
 
874
                                            KA2PA(init.tasks[i].addr),
 
875
                                            init.tasks[i].size)) {
 
876
                                                overlap = true;
 
877
                                                break;
 
878
                                        }
 
879
                                if (overlap)
 
880
                                        continue;
 
881
                                
 
882
                                break;
 
883
                        }
 
884
                        
 
885
                        if (confframe >= start + count)
 
886
                                panic("Cannot find configuration data for zone.");
 
887
                }
 
888
                
 
889
                size_t znum = zones_insert_zone(start, count);
 
890
                if (znum == (size_t) -1) {
 
891
                        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
892
                        interrupts_restore(ipl);
 
893
                        return (size_t) -1;
 
894
                }
 
895
                
 
896
                buddy_system_t *buddy = (buddy_system_t *) PA2KA(PFN2ADDR(confframe));
 
897
                zone_construct(&zones.info[znum], buddy, start, count, flags);
 
898
                
 
899
                /* If confdata in zone, mark as unavailable */
 
900
                if ((confframe >= start) && (confframe < start + count)) {
 
901
                        size_t i;
 
902
                        for (i = confframe; i < confframe + confcount; i++)
 
903
                                zone_mark_unavailable(&zones.info[znum],
 
904
                                    i - zones.info[znum].base);
 
905
                }
 
906
                
 
907
                spinlock_unlock(&zones.lock);
 
908
                interrupts_restore(ipl);
 
909
                
 
910
                return znum;
 
911
        }
 
912
        
 
913
        /* Non-available zone */
 
914
        size_t znum = zones_insert_zone(start, count);
 
915
        if (znum == (size_t) -1) {
 
916
                spinlock_unlock(&zones.lock);
 
917
                interrupts_restore(ipl);
 
918
                return (size_t) -1;
 
919
        }
 
920
        zone_construct(&zones.info[znum], NULL, start, count, flags);
 
921
        
 
922
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
923
        interrupts_restore(ipl);
 
924
        
 
925
        return znum;
 
926
}
 
927
 
 
928
/*******************/
 
929
/* Frame functions */
 
930
/*******************/
 
931
 
 
932
/** Set parent of frame. */
 
933
void frame_set_parent(pfn_t pfn, void *data, size_t hint)
 
934
{
 
935
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
936
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
937
        
 
938
        size_t znum = find_zone(pfn, 1, hint);
 
939
        
 
940
        ASSERT(znum != (size_t) -1);
 
941
        
 
942
        zone_get_frame(&zones.info[znum],
 
943
            pfn - zones.info[znum].base)->parent = data;
 
944
        
 
945
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
946
        interrupts_restore(ipl);
 
947
}
 
948
 
 
949
void *frame_get_parent(pfn_t pfn, size_t hint)
 
950
{
 
951
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
952
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
953
        
 
954
        size_t znum = find_zone(pfn, 1, hint);
 
955
        
 
956
        ASSERT(znum != (size_t) -1);
 
957
        
 
958
        void *res = zone_get_frame(&zones.info[znum],
 
959
            pfn - zones.info[znum].base)->parent;
 
960
        
 
961
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
962
        interrupts_restore(ipl);
 
963
        
 
964
        return res;
 
965
}
 
966
 
 
967
/** Allocate power-of-two frames of physical memory.
 
968
 *
 
969
 * @param order Allocate exactly 2^order frames.
 
970
 * @param flags Flags for host zone selection and address processing.
 
971
 * @param pzone Preferred zone.
 
972
 *
 
973
 * @return Physical address of the allocated frame.
 
974
 *
 
975
 */
 
976
void *frame_alloc_generic(uint8_t order, frame_flags_t flags, size_t *pzone)
 
977
{
 
978
        size_t size = ((size_t) 1) << order;
 
979
        ipl_t ipl;
 
980
        size_t hint = pzone ? (*pzone) : 0;
 
981
        
 
982
loop:
 
983
        ipl = interrupts_disable();
 
984
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
985
        
 
986
        /*
 
987
         * First, find suitable frame zone.
 
988
         */
 
989
        size_t znum = find_free_zone(order,
 
990
            FRAME_TO_ZONE_FLAGS(flags), hint);
 
991
        
 
992
        /* If no memory, reclaim some slab memory,
 
993
           if it does not help, reclaim all */
 
994
        if ((znum == (size_t) -1) && (!(flags & FRAME_NO_RECLAIM))) {
 
995
                spinlock_unlock(&zones.lock);
 
996
                interrupts_restore(ipl);
 
997
                
 
998
                size_t freed = slab_reclaim(0);
 
999
                
 
1000
                ipl = interrupts_disable();
 
1001
                spinlock_lock(&zones.lock);
 
1002
                
 
1003
                if (freed > 0)
 
1004
                        znum = find_free_zone(order,
 
1005
                            FRAME_TO_ZONE_FLAGS(flags), hint);
 
1006
                
 
1007
                if (znum == (size_t) -1) {
 
1008
                        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1009
                        interrupts_restore(ipl);
 
1010
                        
 
1011
                        freed = slab_reclaim(SLAB_RECLAIM_ALL);
 
1012
                        
 
1013
                        ipl = interrupts_disable();
 
1014
                        spinlock_lock(&zones.lock);
 
1015
                        
 
1016
                        if (freed > 0)
 
1017
                                znum = find_free_zone(order,
 
1018
                                    FRAME_TO_ZONE_FLAGS(flags), hint);
 
1019
                }
 
1020
        }
 
1021
        
 
1022
        if (znum == (size_t) -1) {
 
1023
                if (flags & FRAME_ATOMIC) {
 
1024
                        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1025
                        interrupts_restore(ipl);
 
1026
                        return NULL;
 
1027
                }
 
1028
                
 
1029
#ifdef CONFIG_DEBUG
 
1030
                size_t avail = total_frames_free();
 
1031
#endif
 
1032
                
 
1033
                spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1034
                interrupts_restore(ipl);
 
1035
                
 
1036
                /*
 
1037
                 * Sleep until some frames are available again.
 
1038
                 */
 
1039
                
 
1040
#ifdef CONFIG_DEBUG
 
1041
                printf("Thread %" PRIu64 " waiting for %" PRIs " frames, "
 
1042
                    "%" PRIs " available.\n", THREAD->tid, size, avail);
 
1043
#endif
 
1044
                
 
1045
                mutex_lock(&mem_avail_mtx);
 
1046
                
 
1047
                if (mem_avail_req > 0)
 
1048
                        mem_avail_req = min(mem_avail_req, size);
 
1049
                else
 
1050
                        mem_avail_req = size;
 
1051
                size_t gen = mem_avail_gen;
 
1052
                
 
1053
                while (gen == mem_avail_gen)
 
1054
                        condvar_wait(&mem_avail_cv, &mem_avail_mtx);
 
1055
                
 
1056
                mutex_unlock(&mem_avail_mtx);
 
1057
                
 
1058
#ifdef CONFIG_DEBUG
 
1059
                printf("Thread %" PRIu64 " woken up.\n", THREAD->tid);
 
1060
#endif
 
1061
                
 
1062
                goto loop;
 
1063
        }
 
1064
        
 
1065
        pfn_t pfn = zone_frame_alloc(&zones.info[znum], order)
 
1066
            + zones.info[znum].base;
 
1067
        
 
1068
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1069
        interrupts_restore(ipl);
 
1070
        
 
1071
        if (pzone)
 
1072
                *pzone = znum;
 
1073
        
 
1074
        if (flags & FRAME_KA)
 
1075
                return (void *) PA2KA(PFN2ADDR(pfn));
 
1076
        
 
1077
        return (void *) PFN2ADDR(pfn);
 
1078
}
 
1079
 
 
1080
/** Free a frame.
 
1081
 *
 
1082
 * Find respective frame structure for supplied physical frame address.
 
1083
 * Decrement frame reference count. If it drops to zero, move the frame
 
1084
 * structure to free list.
 
1085
 *
 
1086
 * @param frame Physical Address of of the frame to be freed.
 
1087
 *
 
1088
 */
 
1089
void frame_free(uintptr_t frame)
 
1090
{
 
1091
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
1092
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
1093
        
 
1094
        /*
 
1095
         * First, find host frame zone for addr.
 
1096
         */
 
1097
        pfn_t pfn = ADDR2PFN(frame);
 
1098
        size_t znum = find_zone(pfn, 1, NULL);
 
1099
        
 
1100
        ASSERT(znum != (size_t) -1);
 
1101
        
 
1102
        zone_frame_free(&zones.info[znum], pfn - zones.info[znum].base);
 
1103
        
 
1104
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1105
        interrupts_restore(ipl);
 
1106
        
 
1107
        /*
 
1108
         * Signal that some memory has been freed.
 
1109
         */
 
1110
        mutex_lock(&mem_avail_mtx);
 
1111
        if (mem_avail_req > 0)
 
1112
                mem_avail_req--;
 
1113
        
 
1114
        if (mem_avail_req == 0) {
 
1115
                mem_avail_gen++;
 
1116
                condvar_broadcast(&mem_avail_cv);
 
1117
        }
 
1118
        mutex_unlock(&mem_avail_mtx);
 
1119
}
 
1120
 
 
1121
/** Add reference to frame.
 
1122
 *
 
1123
 * Find respective frame structure for supplied PFN and
 
1124
 * increment frame reference count.
 
1125
 *
 
1126
 * @param pfn Frame number of the frame to be freed.
 
1127
 *
 
1128
 */
 
1129
void frame_reference_add(pfn_t pfn)
 
1130
{
 
1131
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
1132
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
1133
        
 
1134
        /*
 
1135
         * First, find host frame zone for addr.
 
1136
         */
 
1137
        size_t znum = find_zone(pfn, 1, NULL);
 
1138
        
 
1139
        ASSERT(znum != (size_t) -1);
 
1140
        
 
1141
        zones.info[znum].frames[pfn - zones.info[znum].base].refcount++;
 
1142
        
 
1143
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1144
        interrupts_restore(ipl);
 
1145
}
 
1146
 
 
1147
/** Mark given range unavailable in frame zones. */
 
1148
void frame_mark_unavailable(pfn_t start, size_t count)
 
1149
{
 
1150
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
1151
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
1152
        
 
1153
        size_t i;
 
1154
        for (i = 0; i < count; i++) {
 
1155
                size_t znum = find_zone(start + i, 1, 0);
 
1156
                if (znum == (size_t) -1)  /* PFN not found */
 
1157
                        continue;
 
1158
                
 
1159
                zone_mark_unavailable(&zones.info[znum],
 
1160
                    start + i - zones.info[znum].base);
 
1161
        }
 
1162
        
 
1163
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1164
        interrupts_restore(ipl);
 
1165
}
 
1166
 
 
1167
/** Initialize physical memory management. */
 
1168
void frame_init(void)
 
1169
{
 
1170
        if (config.cpu_active == 1) {
 
1171
                zones.count = 0;
 
1172
                spinlock_initialize(&zones.lock, "zones.lock");
 
1173
                mutex_initialize(&mem_avail_mtx, MUTEX_ACTIVE);
 
1174
                condvar_initialize(&mem_avail_cv);
 
1175
        }
 
1176
        
 
1177
        /* Tell the architecture to create some memory */
 
1178
        frame_arch_init();
 
1179
        if (config.cpu_active == 1) {
 
1180
                frame_mark_unavailable(ADDR2PFN(KA2PA(config.base)),
 
1181
                    SIZE2FRAMES(config.kernel_size));
 
1182
                frame_mark_unavailable(ADDR2PFN(KA2PA(config.stack_base)),
 
1183
                    SIZE2FRAMES(config.stack_size));
 
1184
                
 
1185
                size_t i;
 
1186
                for (i = 0; i < init.cnt; i++) {
 
1187
                        pfn_t pfn = ADDR2PFN(KA2PA(init.tasks[i].addr));
 
1188
                        frame_mark_unavailable(pfn,
 
1189
                            SIZE2FRAMES(init.tasks[i].size));
 
1190
                }
 
1191
                
 
1192
                if (ballocs.size)
 
1193
                        frame_mark_unavailable(ADDR2PFN(KA2PA(ballocs.base)),
 
1194
                            SIZE2FRAMES(ballocs.size));
 
1195
                
 
1196
                /* Black list first frame, as allocating NULL would
 
1197
                 * fail in some places
 
1198
                 */
 
1199
                frame_mark_unavailable(0, 1);
 
1200
        }
 
1201
}
 
1202
 
 
1203
/** Return total size of all zones. */
 
1204
uint64_t zone_total_size(void)
 
1205
{
 
1206
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
1207
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
1208
        
 
1209
        uint64_t total = 0;
 
1210
        size_t i;
 
1211
        for (i = 0; i < zones.count; i++)
 
1212
                total += (uint64_t) FRAMES2SIZE(zones.info[i].count);
 
1213
        
 
1214
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1215
        interrupts_restore(ipl);
 
1216
        
 
1217
        return total;
 
1218
}
 
1219
 
 
1220
/** Prints list of zones. */
 
1221
void zone_print_list(void)
 
1222
{
 
1223
#ifdef __32_BITS__
 
1224
        printf("#  base address frames       flags    free frames  busy frames\n");
 
1225
        printf("-- ------------ ------------ -------- ------------ ------------\n");
 
1226
#endif
 
1227
 
 
1228
#ifdef __64_BITS__
 
1229
        printf("#  base address          frames      flags    free frames  busy frames\n");
 
1230
        printf("-- -------------------- ------------ -------- ------------ ------------\n");
 
1231
#endif
 
1232
        
 
1233
        /*
 
1234
         * Because printing may require allocation of memory, we may not hold
 
1235
         * the frame allocator locks when printing zone statistics.  Therefore,
 
1236
         * we simply gather the statistics under the protection of the locks and
 
1237
         * print the statistics when the locks have been released.
 
1238
         *
 
1239
         * When someone adds/removes zones while we are printing the statistics,
 
1240
         * we may end up with inaccurate output (e.g. a zone being skipped from
 
1241
         * the listing).
 
1242
         */
 
1243
        
 
1244
        size_t i;
 
1245
        for (i = 0;; i++) {
 
1246
                ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
1247
                spinlock_lock(&zones.lock);
 
1248
                
 
1249
                if (i >= zones.count) {
 
1250
                        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1251
                        interrupts_restore(ipl);
 
1252
                        break;
 
1253
                }
 
1254
                
 
1255
                uintptr_t base = PFN2ADDR(zones.info[i].base);
 
1256
                size_t count = zones.info[i].count;
 
1257
                zone_flags_t flags = zones.info[i].flags;
 
1258
                size_t free_count = zones.info[i].free_count;
 
1259
                size_t busy_count = zones.info[i].busy_count;
 
1260
                
 
1261
                spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1262
                interrupts_restore(ipl);
 
1263
                
 
1264
                bool available = zone_flags_available(flags);
 
1265
                
 
1266
                printf("%-2" PRIs, i);
 
1267
                
 
1268
#ifdef __32_BITS__
 
1269
                printf("   %10p", base);
 
1270
#endif
 
1271
                
 
1272
#ifdef __64_BITS__
 
1273
                printf("   %18p", base);
 
1274
#endif
 
1275
                
 
1276
                printf(" %12" PRIs " %c%c%c      ", count,
 
1277
                    available ? 'A' : ' ',
 
1278
                    (flags & ZONE_RESERVED) ? 'R' : ' ',
 
1279
                    (flags & ZONE_FIRMWARE) ? 'F' : ' ');
 
1280
                
 
1281
                if (available)
 
1282
                        printf("%12" PRIs " %12" PRIs,
 
1283
                            free_count, busy_count);
 
1284
                
 
1285
                printf("\n");
 
1286
        }
 
1287
}
 
1288
 
 
1289
/** Prints zone details.
 
1290
 *
 
1291
 * @param num Zone base address or zone number.
 
1292
 *
 
1293
 */
 
1294
void zone_print_one(size_t num)
 
1295
{
 
1296
        ipl_t ipl = interrupts_disable();
 
1297
        spinlock_lock(&zones.lock);
 
1298
        size_t znum = (size_t) -1;
 
1299
        
 
1300
        size_t i;
 
1301
        for (i = 0; i < zones.count; i++) {
 
1302
                if ((i == num) || (PFN2ADDR(zones.info[i].base) == num)) {
 
1303
                        znum = i;
 
1304
                        break;
 
1305
                }
 
1306
        }
 
1307
        
 
1308
        if (znum == (size_t) -1) {
 
1309
                spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1310
                interrupts_restore(ipl);
 
1311
                printf("Zone not found.\n");
 
1312
                return;
 
1313
        }
 
1314
        
 
1315
        uintptr_t base = PFN2ADDR(zones.info[i].base);
 
1316
        zone_flags_t flags = zones.info[i].flags;
 
1317
        size_t count = zones.info[i].count;
 
1318
        size_t free_count = zones.info[i].free_count;
 
1319
        size_t busy_count = zones.info[i].busy_count;
 
1320
        
 
1321
        spinlock_unlock(&zones.lock);
 
1322
        interrupts_restore(ipl);
 
1323
        
 
1324
        bool available = zone_flags_available(flags);
 
1325
        
 
1326
        printf("Zone number:       %" PRIs "\n", znum);
 
1327
        printf("Zone base address: %p\n", base);
 
1328
        printf("Zone size:         %" PRIs " frames (%" PRIs " KiB)\n", count,
 
1329
            SIZE2KB(FRAMES2SIZE(count)));
 
1330
        printf("Zone flags:        %c%c%c\n",
 
1331
            available ? 'A' : ' ',
 
1332
            (flags & ZONE_RESERVED) ? 'R' : ' ',
 
1333
            (flags & ZONE_FIRMWARE) ? 'F' : ' ');
 
1334
        
 
1335
        if (available) {
 
1336
                printf("Allocated space:   %" PRIs " frames (%" PRIs " KiB)\n",
 
1337
                    busy_count, SIZE2KB(FRAMES2SIZE(busy_count)));
 
1338
                printf("Available space:   %" PRIs " frames (%" PRIs " KiB)\n",
 
1339
                    free_count, SIZE2KB(FRAMES2SIZE(free_count)));
 
1340
        }
 
1341
}
 
1342
 
 
1343
/** @}
 
1344
 */