Major reworking to integrate cache coloring into the kernel.
[akaros.git] / kern / src / kmalloc.c
1 /* Copyright (c) 2009 The Regents of the University of California. 
2  * See the COPYRIGHT files at the top of this source tree for full 
3  * license information.
4  * 
5  * Kevin Klues <klueska@cs.berkeley.edu>    
6  */
7
8 #include <arch/types.h>
9 #include <ros/error.h>
10 #include <pmap.h>
11 #include <kmalloc.h>
12 #include <stdio.h>
13
14 #define kmallocdebug(args...)  printk(args)
15
16 physaddr_t boot_freemem;            // Pointer to next byte of free physical mem
17 static page_list_t pages_list;  //List of physical pages used by kmalloc
18
19 /*
20  * Allocate n bytes of physical memory aligned on an 
21  * align-byte boundary.  Align must be a power of two.
22  * Return kernel virtual address.  Returned memory is uninitialized.
23  *
24  * If we're out of memory, boot_alloc should panic.
25  * This function may ONLY be used during initialization,
26  * before the page_free_list has been set up.
27  */
28 void* boot_alloc(uint32_t size, uint32_t align)
29 {
30         extern char (COUNT(1) end)[]; //Read in from the linker script
31         void *v;
32
33         // Initialize boot_freemem if this is the first time.
34         // 'end' is a magic symbol automatically generated by the linker,
35         // which points to the end of the kernel's bss segment -
36         // i.e., the first virtual address that the linker
37         // did _not_ assign to any kernel code or global variables.
38         if (boot_freemem == 0)
39                 boot_freemem = (physaddr_t) end;
40
41         //      Step 1: round boot_freemem up to be aligned properly
42         boot_freemem = ROUNDUP(boot_freemem, align);
43
44         //      Step 2: save current value of boot_freemem as allocated chunk
45         v = (void *COUNT(size)) TC(boot_freemem);
46         //  Step 2.5: check if we can alloc
47         if (PADDR(boot_freemem + size) > maxaddrpa)
48                 panic("Out of memory in boot alloc, you fool!\n");
49         //      Step 3: increase boot_freemem to record allocation
50         boot_freemem += size;   
51         //      Step 4: return allocated chunk
52         return v;
53 }
54
55 void kmalloc_init() 
56 {
57         LIST_INIT(&pages_list);
58 }
59
60 void* kmalloc(size_t size, int flags) 
61 {
62         int npages = ROUNDUP(size, PGSIZE) / PGSIZE;
63         
64         // Find 'npages' free consecutive pages
65         int first = -1;
66         kmallocdebug("naddrpages: %u\n", naddrpages);
67         kmallocdebug("npages: %u\n", npages);
68         for(int i=(naddrpages-1); i>=(npages-1); i--) {
69                 int j;
70                 for(j=i; j>=i-(npages-1); j--) {
71                         if( !page_is_free(j) )
72                                 break;
73                 }
74                 if( j == i-(npages-1)-1 ) {
75                         first = j+1;
76                         break;
77                 }
78         }
79         //If we couldn't find them, return NULL
80         if( first == -1 )
81                 return NULL;
82         
83         //Otherwise go ahead and allocate them to ourselves now
84         for(int i=0; i<npages; i++) {
85                 page_t* page;
86                 page_alloc_specific(&page, first+i);
87                 page->num_cons_links = npages-i;
88                 LIST_INSERT_HEAD(&pages_list, page, global_link);
89                 kmallocdebug("mallocing page: %u\n", first+i);
90                 kmallocdebug("at addr: %p\n", ppn2kva(first+i));
91         }
92         //And return the address of the first one
93         return ppn2kva(first);
94 }
95
96 void kfree(void *addr)
97 {
98         kmallocdebug("incoming address: %p\n", addr);
99         page_t* page = kva2page(addr);
100         int num_links = page->num_cons_links;
101         kmallocdebug("getting page: %u\n", page2ppn(page));
102         for(int i=0; i<num_links; i++) {
103                 page_t* p = ppn2page((page2ppn(page) + i));
104                 LIST_REMOVE(p, global_link);
105                 page_free(p);
106                 kmallocdebug("freeing page: %d\n", page2ppn(p));
107         }
108 }