source: trunk/kernel/mm/kmem.c @ 338

Last change on this file since 338 was 188, checked in by alain, 7 years ago

Redefine the PIC device API.
File size: 9.2 KB
Line 
1/*
2 * kmem.c - kernel memory allocator implementation.
3 *
4 * Authors  Ghassan Almaless (2008,2009,2010,2011,2012)
5 *          Mohamed Lamine Karaoui (2015)
6 *          Alain Greiner (2016)
7 *
8 * Copyright (c) UPMC Sorbonne Universites
9 *
10 * This file is part of ALMOS-MKH.
11 *
12 * ALMOS-MKH is free software; you can redistribute it and/or modify it
13 * under the terms of the GNU General Public License as published by
14 * the Free Software Foundation; version 2.0 of the License.
15 *
16 * ALMOS-MKH is distributed in the hope that it will be useful, but
17 * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
19 * General Public License for more details.
20 *
21 * You should have received a copy of the GNU General Public License
22 * along with ALMOS-MKH; if not, write to the Free Software Foundation,
23 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
24 */
25
26#include <kernel_config.h>
27#include <hal_types.h>
28#include <hal_special.h>
29#include <printk.h>
30#include <spinlock.h>
31#include <readlock.h>
32#include <memcpy.h>
33#include <khm.h>
34#include <ppm.h>
35#include <page.h>
36#include <cluster.h>
37#include <thread.h>
38#include <process.h>
39#include <chdev.h>
40#include <mapper.h>
41#include <vfs.h>
42#include <fatfs.h>
43#include <ramfs.h>
44#include <remote_sem.h>
45#include <remote_barrier.h>
46#include <remote_mutex.h>
47#include <remote_condvar.h>
48#include <mapper.h>
49#include <grdxt.h>
50#include <vseg.h>
51#include <kmem.h>
52
53///////////////////////////
54void kmem_print_kcm_table()
55{
56        uint32_t    index;
57        kcm_t     * kcm;
58        cluster_t * cluster = LOCAL_CLUSTER;
59
60        printk("\n    *** KCM Pointers Table ***\n");
61
62        for( index = 0 ; index < KMEM_TYPES_NR ; index++ )
63        {
64                kcm = cluster->kcm_tbl[index];
65                if( kcm != NULL )
66                {
67                        if( index == kcm->type )
68                        {
69                                printk("     - KCM[%s] (at address %x) is OK\n",
70                                       kmem_type_str( index ) , (intptr_t)kcm );
71                        }
72                        else
73                        {
74                                printk("     - KCM[%s] (at address %x) is KO : has type %s\n",
75                                       kmem_type_str( index ) , (intptr_t)kcm , kmem_type_str( kcm->type ) );
76                        }
77                }
78        }
79}
80
81/////////////////////////////////////////
82uint32_t  kmem_type_size( uint32_t type )
83{
84    if     ( type == KMEM_PAGE )          return CONFIG_PPM_PAGE_SIZE;
85    else if( type == KMEM_GENERIC )       return 0;
86    else if( type == KMEM_KCM )           return sizeof( kcm_t );
87    else if( type == KMEM_VSEG )          return sizeof( vseg_t );
88    else if( type == KMEM_DEVICE )        return sizeof( chdev_t );
89    else if( type == KMEM_MAPPER )        return sizeof( mapper_t );
90    else if( type == KMEM_PROCESS )       return sizeof( process_t );
91    else if( type == KMEM_CPU_CTX )       return CONFIG_CPU_CTX_SIZE;
92    else if( type == KMEM_FPU_CTX )       return CONFIG_FPU_CTX_SIZE;
93    else if( type == KMEM_BARRIER )       return sizeof( remote_barrier_t );
94
95    else if( type == KMEM_DEVFS_CTX )     return sizeof( fatfs_ctx_t );
96    else if( type == KMEM_FATFS_CTX )     return sizeof( fatfs_ctx_t );
97    else if( type == KMEM_VFS_CTX )       return sizeof( vfs_ctx_t );
98    else if( type == KMEM_VFS_INODE )     return sizeof( vfs_inode_t );
99    else if( type == KMEM_VFS_DENTRY )    return sizeof( vfs_dentry_t );
100    else if( type == KMEM_VFS_FILE )      return sizeof( vfs_file_t );
101    else if( type == KMEM_SEM )           return sizeof( remote_sem_t );
102    else if( type == KMEM_CONDVAR )       return sizeof( remote_condvar_t );
103    else if( type == KMEM_MUTEX )         return sizeof( remote_mutex_t );
104        else if( type == KMEM_512_BYTES )     return 512;
105
106        else                                  return 0;
107}
108
109/////////////////////////////////////
110char * kmem_type_str( uint32_t type )
111{
112        if     ( type == KMEM_PAGE )          return "KMEM_PAGE";
113        else if( type == KMEM_GENERIC )       return "KMEM_GENERIC";
114        else if( type == KMEM_KCM )           return "KMEM_KCM";
115        else if( type == KMEM_VSEG )          return "KMEM_VSEG";
116        else if( type == KMEM_DEVICE )        return "KMEM_DEVICE";
117        else if( type == KMEM_MAPPER )        return "KMEM_MAPPER";
118        else if( type == KMEM_PROCESS )       return "KMEM_PROCESS";
119        else if( type == KMEM_CPU_CTX )       return "KMEM_CPU_CTX";
120        else if( type == KMEM_FPU_CTX )       return "KMEM_FPU_CTX";
121        else if( type == KMEM_BARRIER )       return "KMEM_BARRIER";
122
123    else if( type == KMEM_DEVFS_CTX )     return "KMEM_DEVFS_CTX";
124    else if( type == KMEM_FATFS_CTX )     return "KMEM_FATFS_CTX";
125    else if( type == KMEM_VFS_CTX )       return "KMEM_VFS_CTX";
126    else if( type == KMEM_VFS_INODE )     return "KMEM_VFS_INODE";
127    else if( type == KMEM_VFS_DENTRY )    return "KMEM_VFS_DENTRY";
128    else if( type == KMEM_VFS_FILE )      return "KMEM_VFS_FILE";
129    else if( type == KMEM_SEM )           return "KMEM_SEM";
130    else if( type == KMEM_CONDVAR )       return "KMEM_CONDVAR";
131    else if( type == KMEM_MUTEX )         return "KMEM_MUTEX";
132        else if( type == KMEM_512_BYTES )     return "KMEM_512_BYTES";
133
134        else                                  return "undefined";
135}
136
137/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
138// This static function dynamically allocates and initializes a specific KCM allocator.
139// It uses the KCM allocator embedded in cluster manager, initialized by cluster_init().
140/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
141static error_t kmem_create_kcm( uint32_t type )
142{
143        kcm_t    * kcm;
144
145        assert( ((type > 1) && (type < KMEM_TYPES_NR) ) , __FUNCTION__ , "illegal KCM type" );
146
147        kmem_dmsg("\n[INFO] %s : enters / KCM type %s missing in cluster %x\n",
148                  __FUNCTION__ , kmem_type_str( type ) , local_cxy );
149
150        cluster_t * cluster = LOCAL_CLUSTER;
151
152        // allocate memory for the requested KCM allocator
153        // from the KCM allocator embedded in cluster descriptor
154        kcm = kcm_alloc( &cluster->kcm );
155
156        if( kcm == NULL )
157        {
158                printk("\n[ERROR] in %s : failed to create KCM type %d in cluster %x\n",
159                       __FUNCTION__ , type , local_cxy );
160                return ENOMEM;
161        }
162
163        // initialize the new KCM allocator
164        kcm_init( kcm , type );
165
166        // register it if the KCM pointers Table
167        cluster->kcm_tbl[type] = kcm;
168
169        hal_fence();
170
171        kmem_dmsg("\n[INFO] %s : exit / KCM type %s created in cluster %x\n",
172                  __FUNCTION__ , kmem_type_str( type ) , local_cxy );
173
174        return 0;
175}
176
177/////////////////////////////////////
178void * kmem_alloc( kmem_req_t * req )
179{
180        cluster_t * cluster = LOCAL_CLUSTER;
181
182        uint32_t    type;
183        uint32_t    flags;
184        uint32_t    size;    // ln( pages ) if PPM / bytes if KHM / unused if KCM
185        void      * ptr;     // memory buffer if KHM or KCM / page descriptor if PPM
186
187
188        type  = req->type;
189        size  = req->size;
190        flags = req->flags;
191
192        assert( (type < KMEM_TYPES_NR) , __FUNCTION__ , "illegal KMEM request type" );
193
194        kmem_dmsg("\n[INFO] %s : enters in cluster %x for type %s\n",
195                      __FUNCTION__ , local_cxy , kmem_type_str( type ) );
196
197        // analyse request type
198        if( type == KMEM_PAGE )                        // PPM allocator
199        {
200                // allocate the number of requested pages
201                ptr = (void *)ppm_alloc_pages( size );
202                if( ptr == NULL )
203                {
204                        printk("\n[ERROR] in %s : failed for type %d / size %d in cluster %x\n",
205                            __FUNCTION__ , type , size , local_cxy );
206                        return NULL;
207                }
208
209                // reset page if requested
210                if( flags & AF_ZERO ) page_zero( (page_t *)ptr );
211
212                kmem_dmsg("\n[INFO] %s : exit in cluster %x for type %s / page = %x / base = %x\n",
213                          __FUNCTION__, local_cxy , kmem_type_str( type ) ,
214                          (intptr_t)ptr , (intptr_t)ppm_page2base( ptr ) );
215        }
216        else if( type == KMEM_GENERIC )                // KHM allocator
217        {
218                // allocate memory from KHM
219                ptr = khm_alloc( &cluster->khm , size );
220                if( ptr == NULL )
221                {
222                        printk("\n[ERROR] in %s : failed for type %d / size %d in cluster %x\n",
223                            __FUNCTION__ , type , size , local_cxy );
224                        return NULL;
225                }
226
227                // reset memory if requested
228                if( flags & AF_ZERO ) memset( ptr , 0 , size );
229
230                kmem_dmsg("\n[INFO] %s : exit in cluster %x for type %s / base = %x / size = %d\n",
231                          __FUNCTION__, local_cxy , kmem_type_str( type ) ,
232                          (intptr_t)ptr , req->size );
233        }
234        else                                           // KCM allocator
235        {
236                // initialize the KCM allocator if not already done
237                if( cluster->kcm_tbl[type] == NULL )
238                {
239                        spinlock_lock( &cluster->kcm_lock );
240                        error_t error = kmem_create_kcm( type );
241                        spinlock_unlock( &cluster->kcm_lock );
242                        if ( error ) return NULL;
243                }
244
245                // allocate memory from KCM
246                ptr = kcm_alloc( cluster->kcm_tbl[type] );
247                if( ptr == NULL )
248                {
249                        printk("\n[ERROR] in %s : failed for type %d / size %d in cluster %x\n",
250                            __FUNCTION__ , type , size , local_cxy );
251                        return NULL;
252                }
253
254                // reset memory if requested
255                if( flags & AF_ZERO ) memset( ptr , 0 , kmem_type_size( type ) );
256
257                kmem_dmsg("\n[INFO] %s : exit in cluster %x for type %s / base = %x / size = %d\n",
258                          __FUNCTION__, local_cxy , kmem_type_str( type ) ,
259                          (intptr_t)ptr , kmem_type_size( type ) );
260        }
261
262        return ptr;
263}
264
265//////////////////////////////////
266void kmem_free( kmem_req_t * req )
267{
268        if( req->type >= KMEM_TYPES_NR )
269        {
270                printk("\n[PANIC] in %s : illegal request type\n", __FUNCTION__ );
271                hal_core_sleep();
272        }
273
274        switch(req->type)
275        {
276                case KMEM_PAGE:
277                        ppm_free_pages( (page_t*)req->ptr );
278                        return;
279
280                case KMEM_GENERIC:
281                        khm_free( req->ptr );
282                        return;
283
284                default:
285                        kcm_free( req->ptr );
286                        return;
287        }
288}
289
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.