sys/src/9/pc/memory.c

   1 /*
   2  * Size memory and create the kernel page-tables on the fly while doing so.
   3  * Called from main(), this code should only be run by the bootstrap processor.
   4  *
   5  * MemMin is what the bootstrap code in l.s has already mapped;
   6  * MemMax is the limit of physical memory to scan.
   7  */
   8 #include "u.h"
   9 #include "../port/lib.h"
  10 #include "mem.h"
  11 #include "dat.h"
  12 #include "fns.h"
  13 #include "io.h"
  14 #include "ureg.h"
  15
  16 #define MEMDEBUG        0
  17
  18 u32int MemMin = 8*MB;   /* set in l.s */
  19
  20 enum {
  21         MemUPA          = 0,            /* unbacked physical address */
  22         MemRAM          = 1,            /* physical memory */
  23         MemUMB          = 2,            /* upper memory block (<16MB) */
  24         MemACPI         = 3,            /* ACPI tables */
  25         MemReserved     = 4,
  26         NMemType        = 5,
  27
  28         KB              = 1024,
  29
  30         MemMax          = (3*1024+768)*MB,
  31 };
  32
  33 typedef struct Map Map;
  34 struct Map {
  35         ulong   size;
  36         ulong   addr;
  37 };
  38
  39 typedef struct RMap RMap;
  40 struct RMap {
  41         char*   name;
  42         Map*    map;
  43         Map*    mapend;
  44
  45         Lock;
  46 };
  47
  48 /*
  49  * Memory allocation tracking.
  50  */
  51 static Map mapupa[16];
  52 static RMap rmapupa = {
  53         "unallocated unbacked physical memory",
  54         mapupa,
  55         &mapupa[nelem(mapupa)-1],
  56 };
  57
  58 static Map mapram[16];
  59 static RMap rmapram = {
  60         "physical memory",
  61         mapram,
  62         &mapram[nelem(mapram)-1],
  63 };
  64
  65 static Map mapumb[64];
  66 static RMap rmapumb = {
  67         "upper memory block",
  68         mapumb,
  69         &mapumb[nelem(mapumb)-1],
  70 };
  71
  72 static Map mapumbrw[16];
  73 static RMap rmapumbrw = {
  74         "UMB device memory",
  75         mapumbrw,
  76         &mapumbrw[nelem(mapumbrw)-1],
  77 };
  78
  79 static Map mapacpi[16];
  80 static RMap rmapacpi = {
  81         "ACPI tables",
  82         mapacpi,
  83         &mapacpi[nelem(mapacpi)-1],
  84 };
  85
  86 void
  87 mapprint(RMap *rmap)
  88 {
  89         Map *mp;
  90
  91         print("%s\n", rmap->name);
  92         for(mp = rmap->map; mp->size; mp++)
  93                 print("\t%8.8luX %8.8luX (%lud)\n", mp->addr, mp->addr+mp->size, mp->size);
  94 }
  95
  96
  97 void
  98 memdebug(void)
  99 {
 100         ulong maxpa, maxpa1, maxpa2;
 101
 102         maxpa = (nvramread(0x18)<<8)|nvramread(0x17);
 103         maxpa1 = (nvramread(0x31)<<8)|nvramread(0x30);
 104         maxpa2 = (nvramread(0x16)<<8)|nvramread(0x15);
 105         print("maxpa = %luX -> %luX, maxpa1 = %luX maxpa2 = %luX\n",
 106                 maxpa, MB+maxpa*KB, maxpa1, maxpa2);
 107
 108         mapprint(&rmapram);
 109         mapprint(&rmapumb);
 110         mapprint(&rmapumbrw);
 111         mapprint(&rmapupa);
 112         mapprint(&rmapacpi);
 113 }
 114
 115 static void
 116 mapfree(RMap* rmap, ulong addr, ulong size)
 117 {
 118         Map *mp;
 119         ulong t;
 120
 121         if(size <= 0)
 122                 return;
 123
 124         lock(rmap);
 125         for(mp = rmap->map; mp->addr <= addr && mp->size; mp++)
 126                 ;
 127
 128         if(mp > rmap->map && (mp-1)->addr+(mp-1)->size == addr){
 129                 (mp-1)->size += size;
 130                 if(addr+size == mp->addr){
 131                         (mp-1)->size += mp->size;
 132                         while(mp->size){
 133                                 mp++;
 134                                 (mp-1)->addr = mp->addr;
 135                                 (mp-1)->size = mp->size;
 136                         }
 137                 }
 138         }
 139         else{
 140                 if(addr+size == mp->addr && mp->size){
 141                         mp->addr -= size;
 142                         mp->size += size;
 143                 }
 144                 else do{
 145                         if(mp >= rmap->mapend){
 146                                 print("mapfree: %s: losing 0x%luX, %ld\n",
 147                                         rmap->name, addr, size);
 148                                 break;
 149                         }
 150                         t = mp->addr;
 151                         mp->addr = addr;
 152                         addr = t;
 153                         t = mp->size;
 154                         mp->size = size;
 155                         mp++;
 156                 }while(size = t);
 157         }
 158         unlock(rmap);
 159 }
 160
 161 static ulong
 162 mapalloc(RMap* rmap, ulong addr, int size, int align)
 163 {
 164         Map *mp;
 165         ulong maddr, oaddr;
 166
 167         lock(rmap);
 168         for(mp = rmap->map; mp->size; mp++){
 169                 maddr = mp->addr;
 170
 171                 if(addr){
 172                         /*
 173                          * A specific address range has been given:
 174                          *   if the current map entry is greater then
 175                          *   the address is not in the map;
 176                          *   if the current map entry does not overlap
 177                          *   the beginning of the requested range then
 178                          *   continue on to the next map entry;
 179                          *   if the current map entry does not entirely
 180                          *   contain the requested range then the range
 181                          *   is not in the map.
 182                          */
 183                         if(maddr > addr)
 184                                 break;
 185                         if(mp->size < addr - maddr)     /* maddr+mp->size < addr, but no overflow */
 186                                 continue;
 187                         if(addr - maddr > mp->size - size)      /* addr+size > maddr+mp->size, but no overflow */
 188                                 break;
 189                         maddr = addr;
 190                 }
 191
 192                 if(align > 0)
 193                         maddr = ((maddr+align-1)/align)*align;
 194                 if(mp->addr+mp->size-maddr < size)
 195                         continue;
 196
 197                 oaddr = mp->addr;
 198                 mp->addr = maddr+size;
 199                 mp->size -= maddr-oaddr+size;
 200                 if(mp->size == 0){
 201                         do{
 202                                 mp++;
 203                                 (mp-1)->addr = mp->addr;
 204                         }while((mp-1)->size = mp->size);
 205                 }
 206
 207                 unlock(rmap);
 208                 if(oaddr != maddr)
 209                         mapfree(rmap, oaddr, maddr-oaddr);
 210
 211                 return maddr;
 212         }
 213         unlock(rmap);
 214
 215         return 0;
 216 }
 217
 218 /*
 219  * Allocate from the ram map directly to make page tables.
 220  * Called by mmuwalk during e820scan.
 221  */
 222 void*
 223 rampage(void)
 224 {
 225         ulong m;
 226
 227         m = mapalloc(&rmapram, 0, BY2PG, BY2PG);
 228         if(m == 0)
 229                 return nil;
 230         return KADDR(m);
 231 }
 232
 233 static void
 234 umbexclude(void)
 235 {
 236         int size;
 237         ulong addr;
 238         char *op, *p, *rptr;
 239
 240         if((p = getconf("umbexclude")) == nil)
 241                 return;
 242
 243         while(p && *p != '\0' && *p != '\n'){
 244                 op = p;
 245                 addr = strtoul(p, &rptr, 0);
 246                 if(rptr == nil || rptr == p || *rptr != '-'){
 247                         print("umbexclude: invalid argument <%s>\n", op);
 248                         break;
 249                 }
 250                 p = rptr+1;
 251
 252                 size = strtoul(p, &rptr, 0) - addr + 1;
 253                 if(size <= 0){
 254                         print("umbexclude: bad range <%s>\n", op);
 255                         break;
 256                 }
 257                 if(rptr != nil && *rptr == ',')
 258                         *rptr++ = '\0';
 259                 p = rptr;
 260
 261                 mapalloc(&rmapumb, addr, size, 0);
 262         }
 263 }
 264
 265 static void
 266 umbscan(void)
 267 {
 268         uchar *p;
 269
 270         /*
 271          * Scan the Upper Memory Blocks (0xA0000->0xF0000) for pieces
 272          * which aren't used; they can be used later for devices which
 273          * want to allocate some virtual address space.
 274          * Check for two things:
 275          * 1) device BIOS ROM. This should start with a two-byte header
 276          *    of 0x55 0xAA, followed by a byte giving the size of the ROM
 277          *    in 512-byte chunks. These ROM's must start on a 2KB boundary.
 278          * 2) device memory. This is read-write.
 279          * There are some assumptions: there's VGA memory at 0xA0000 and
 280          * the VGA BIOS ROM is at 0xC0000. Also, if there's no ROM signature
 281          * at 0xE0000 then the whole 64KB up to 0xF0000 is theoretically up
 282          * for grabs; check anyway.
 283          */
 284         p = KADDR(0xD0000);
 285         while(p < (uchar*)KADDR(0xE0000)){
 286                 /*
 287                  * Test for 0x55 0xAA before poking obtrusively,
 288                  * some machines (e.g. Thinkpad X20) seem to map
 289                  * something dynamic here (cardbus?) causing weird
 290                  * problems if it is changed.
 291                  */
 292                 if(p[0] == 0x55 && p[1] == 0xAA){
 293                         p += p[2]*512;
 294                         continue;
 295                 }
 296
 297                 p[0] = 0xCC;
 298                 p[2*KB-1] = 0xCC;
 299                 if(p[0] != 0xCC || p[2*KB-1] != 0xCC){
 300                         p[0] = 0x55;
 301                         p[1] = 0xAA;
 302                         p[2] = 4;
 303                         if(p[0] == 0x55 && p[1] == 0xAA){
 304                                 p += p[2]*512;
 305                                 continue;
 306                         }
 307                         if(p[0] == 0xFF && p[1] == 0xFF)
 308                                 mapfree(&rmapumb, PADDR(p), 2*KB);
 309                 }
 310                 else
 311                         mapfree(&rmapumbrw, PADDR(p), 2*KB);
 312                 p += 2*KB;
 313         }
 314
 315         p = KADDR(0xE0000);
 316         if(p[0] != 0x55 || p[1] != 0xAA){
 317                 p[0] = 0xCC;
 318                 p[64*KB-1] = 0xCC;
 319                 if(p[0] != 0xCC && p[64*KB-1] != 0xCC)
 320                         mapfree(&rmapumb, PADDR(p), 64*KB);
 321         }
 322
 323         umbexclude();
 324 }
 325
 326 int
 327 checksum(void *v, int n)
 328 {
 329         uchar *p, s;
 330
 331         s = 0;
 332         p = v;
 333         while(n-- > 0)
 334                 s += *p++;
 335         return s;
 336 }
 337
 338 static void*
 339 sigscan(uchar *addr, int len, char *sig, int size, int step)
 340 {
 341         uchar *e, *p;
 342         int sl;
 343
 344         sl = strlen(sig);
 345         e = addr+len-(size > sl ? size : sl);
 346         for(p = addr; p <= e; p += step){
 347                 if(memcmp(p, sig, sl) != 0)
 348                         continue;
 349                 if(size && checksum(p, size) != 0)
 350                         continue;
 351                 return p;
 352         }
 353         return nil;
 354 }
 355
 356 static uintptr
 357 convmemsize(void)
 358 {
 359         uintptr top;
 360         uchar *bda;
 361
 362         bda = KADDR(0x400);
 363         top = ((bda[0x14]<<8) | bda[0x13])*KB;
 364
 365         if(top < 64*KB || top > 640*KB)
 366                 top = 640*KB;   /* sanity */
 367
 368         /* reserved for bios tables (EBDA) */
 369         top -= 1*KB;
 370
 371         return top;
 372 }
 373
 374 void*
 375 sigsearch(char* signature, int size)
 376 {
 377         uintptr p;
 378         uchar *bda;
 379         void *r;
 380
 381         /*
 382          * Search for the data structure:
 383          * 1) within the first KiB of the Extended BIOS Data Area (EBDA), or
 384          * 2) within the last KiB of system base memory if the EBDA segment
 385          *    is undefined, or
 386          * 3) within the BIOS ROM address space between 0xf0000 and 0xfffff
 387          *    (but will actually check 0xe0000 to 0xfffff).
 388          */
 389         bda = KADDR(0x400);
 390         if(memcmp(KADDR(0xfffd9), "EISA", 4) == 0){
 391                 if((p = (bda[0x0f]<<8)|bda[0x0e]) != 0){
 392                         if((r = sigscan(KADDR(p<<4), 1024, signature, size, 16)) != nil)
 393                                 return r;
 394                 }
 395         }
 396         if((r = sigscan(KADDR(convmemsize()), 1024, signature, size, 16)) != nil)
 397                 return r;
 398
 399         /* hack for virtualbox: look in KiB below 0xa0000 */
 400         if((r = sigscan(KADDR(0xa0000-1024), 1024, signature, size, 16)) != nil)
 401                 return r;
 402
 403         return sigscan(KADDR(0xe0000), 0x20000, signature, size, 16);
 404 }
 405
 406 void*
 407 rsdsearch(void)
 408 {
 409         static char signature[] = "RSD PTR ";
 410         uchar *v, *p;
 411         Map *m;
 412
 413         if((p = sigsearch(signature, 36)) != nil)
 414                 return p;
 415         if((p = sigsearch(signature, 20)) != nil)
 416                 return p;
 417         for(m = rmapacpi.map; m < rmapacpi.mapend && m->size; m++){
 418                 if(m->size > 0x7FFFFFFF)
 419                         continue;
 420                 if((v = vmap(m->addr, m->size)) != nil){
 421                         p = sigscan(v, m->size, signature, 36, 4);
 422                         if(p == nil)
 423                                 p = sigscan(v, m->size, signature, 20, 4);
 424                         vunmap(v, m->size);
 425                         if(p != nil)
 426                                 return vmap(m->addr + (p - v), 64);
 427                 }
 428         }
 429         return nil;
 430 }
 431
 432 static void
 433 lowraminit(void)
 434 {
 435         uintptr pa, x;
 436
 437         /*
 438          * Initialise the memory bank information for conventional memory
 439          * (i.e. less than 640KB). The base is the first location after the
 440          * bootstrap processor MMU information and the limit is obtained from
 441          * the BIOS data area.
 442          */
 443         x = PADDR(CPU0END);
 444         pa = convmemsize();
 445         if(x < pa){
 446                 mapfree(&rmapram, x, pa-x);
 447                 memset(KADDR(x), 0, pa-x);              /* keep us honest */
 448         }
 449
 450         x = PADDR(PGROUND((uintptr)end));
 451         pa = MemMin;
 452         if(x > pa)
 453                 panic("kernel too big");
 454         mapfree(&rmapram, x, pa-x);
 455         memset(KADDR(x), 0, pa-x);              /* keep us honest */
 456 }
 457
 458 static void
 459 ramscan(ulong maxmem)
 460 {
 461         ulong *k0, kzero, map, maxkpa, maxpa, pa, *pte, *table, *va, vbase, x;
 462         int nvalid[NMemType];
 463
 464         /*
 465          * The bootstrap code has has created a prototype page
 466          * table which maps the first MemMin of physical memory to KZERO.
 467          * The page directory is at m->pdb and the first page of
 468          * free memory is after the per-processor MMU information.
 469          */
 470         pa = MemMin;
 471
 472         /*
 473          * Check if the extended memory size can be obtained from the CMOS.
 474          * If it's 0 then it's either not known or >= 64MB. Always check
 475          * at least 24MB in case there's a memory gap (up to 8MB) below 16MB;
 476          * in this case the memory from the gap is remapped to the top of
 477          * memory.
 478          * The value in CMOS is supposed to be the number of KB above 1MB.
 479          */
 480         if(maxmem == 0){
 481                 x = (nvramread(0x18)<<8)|nvramread(0x17);
 482                 if(x == 0 || x >= (63*KB))
 483                         maxpa = MemMax;
 484                 else
 485                         maxpa = MB+x*KB;
 486                 if(maxpa < 24*MB)
 487                         maxpa = 24*MB;
 488         }else
 489                 maxpa = maxmem;
 490         maxkpa = (u32int)-KZERO;        /* 2^32 - KZERO */
 491
 492         /*
 493          * March up memory from MemMin to maxpa 1MB at a time,
 494          * mapping the first page and checking the page can
 495          * be written and read correctly. The page tables are created here
 496          * on the fly, allocating from low memory as necessary.
 497          */
 498         k0 = (ulong*)KADDR(0);
 499         kzero = *k0;
 500         map = 0;
 501         x = 0x12345678;
 502         memset(nvalid, 0, sizeof(nvalid));
 503
 504         /*
 505          * Can't map memory to KADDR(pa) when we're walking because
 506          * can only use KADDR for relatively low addresses.
 507          * Instead, map each 4MB we scan to the virtual address range
 508          * MemMin->MemMin+4MB while we are scanning.
 509          */
 510         vbase = MemMin;
 511         while(pa < maxpa){
 512                 /*
 513                  * Map the page. Use mapalloc(&rmapram, ...) to make
 514                  * the page table if necessary, it will be returned to the
 515                  * pool later if it isn't needed.  Map in a fixed range (the second 4M)
 516                  * because high physical addresses cannot be passed to KADDR.
 517                  */
 518                 va = (void*)(vbase + pa%(4*MB));
 519                 table = &m->pdb[PDX(va)];
 520                 if(pa%(4*MB) == 0){
 521                         if(map == 0 && (map = mapalloc(&rmapram, 0, BY2PG, BY2PG)) == 0)
 522                                 break;
 523                         memset(KADDR(map), 0, BY2PG);
 524                         *table = map|PTEWRITE|PTEVALID;
 525                         memset(nvalid, 0, sizeof(nvalid));
 526                 }
 527                 table = KADDR(PPN(*table));
 528                 pte = &table[PTX(va)];
 529
 530                 *pte = pa|PTEWRITE|PTEUNCACHED|PTEVALID;
 531                 mmuflushtlb(PADDR(m->pdb));
 532                 /*
 533                  * Write a pattern to the page and write a different
 534                  * pattern to a possible mirror at KZERO. If the data
 535                  * reads back correctly the chunk is some type of RAM (possibly
 536                  * a linearly-mapped VGA framebuffer, for instance...) and
 537                  * can be cleared and added to the memory pool. If not, the
 538                  * chunk is marked uncached and added to the UMB pool if <16MB
 539                  * or is marked invalid and added to the UPA pool.
 540                  */
 541                 *va = x;
 542                 *k0 = ~x;
 543                 if(*va == x){
 544                         nvalid[MemRAM] += MB/BY2PG;
 545                         mapfree(&rmapram, pa, MB);
 546
 547                         do{
 548                                 *pte++ = pa|PTEWRITE|PTEVALID;
 549                                 pa += BY2PG;
 550                         }while(pa % MB);
 551                         mmuflushtlb(PADDR(m->pdb));
 552                         /* memset(va, 0, MB); so damn slow to memset all of memory */
 553                 }
 554                 else if(pa < 16*MB){
 555                         nvalid[MemUMB] += MB/BY2PG;
 556                         mapfree(&rmapumb, pa, MB);
 557
 558                         do{
 559                                 *pte++ = pa|PTEWRITE|PTEUNCACHED|PTEVALID;
 560                                 pa += BY2PG;
 561                         }while(pa % MB);
 562                 }
 563                 else{
 564                         nvalid[MemUPA] += MB/BY2PG;
 565                         mapfree(&rmapupa, pa, MB);
 566
 567                         *pte = 0;
 568                         pa += MB;
 569                 }
 570                 /*
 571                  * Done with this 4MB chunk, review the options:
 572                  * 1) not physical memory and >=16MB - invalidate the PDB entry;
 573                  * 2) physical memory - use the 4MB page extension if possible;
 574                  * 3) not physical memory and <16MB - use the 4MB page extension
 575                  *    if possible;
 576                  * 4) mixed or no 4MB page extension - commit the already
 577                  *    initialised space for the page table.
 578                  */
 579                 if(pa%(4*MB) == 0 && pa >= 32*MB && nvalid[MemUPA] == (4*MB)/BY2PG){
 580                         /*
 581                          * If we encounter a 4MB chunk of missing memory
 582                          * at a sufficiently high offset, call it the end of
 583                          * memory.  Otherwise we run the risk of thinking
 584                          * that video memory is real RAM.
 585                          */
 586                         break;
 587                 }
 588                 if(pa <= maxkpa && pa%(4*MB) == 0){
 589                         table = &m->pdb[PDX(KADDR(pa - 4*MB))];
 590                         if(nvalid[MemUPA] == (4*MB)/BY2PG)
 591                                 *table = 0;
 592                         else if(nvalid[MemRAM] == (4*MB)/BY2PG && (m->cpuiddx & Pse))
 593                                 *table = (pa - 4*MB)|PTESIZE|PTEWRITE|PTEVALID;
 594                         else if(nvalid[MemUMB] == (4*MB)/BY2PG && (m->cpuiddx & Pse))
 595                                 *table = (pa - 4*MB)|PTESIZE|PTEWRITE|PTEUNCACHED|PTEVALID;
 596                         else{
 597                                 *table = map|PTEWRITE|PTEVALID;
 598                                 map = 0;
 599                         }
 600                 }
 601                 mmuflushtlb(PADDR(m->pdb));
 602                 x += 0x3141526;
 603         }
 604         /*
 605          * If we didn't reach the end of the 4MB chunk, that part won't
 606          * be mapped.  Commit the already initialised space for the page table.
 607          */
 608         if(pa % (4*MB) && pa <= maxkpa){
 609                 m->pdb[PDX(KADDR(pa))] = map|PTEWRITE|PTEVALID;
 610                 map = 0;
 611         }
 612         if(map)
 613                 mapfree(&rmapram, map, BY2PG);
 614
 615         m->pdb[PDX(vbase)] = 0;
 616         mmuflushtlb(PADDR(m->pdb));
 617
 618         mapfree(&rmapupa, pa, (u32int)-pa);
 619         *k0 = kzero;
 620 }
 621
 622 typedef struct Emap Emap;
 623 struct Emap
 624 {
 625         int type;
 626         uvlong base;
 627         uvlong top;
 628 };
 629 static Emap emap[128];
 630 int nemap;
 631
 632 static int
 633 emapcmp(const void *va, const void *vb)
 634 {
 635         Emap *a, *b;
 636
 637         a = (Emap*)va;
 638         b = (Emap*)vb;
 639         if(a->top < b->top)
 640                 return -1;
 641         if(a->top > b->top)
 642                 return 1;
 643         if(a->base < b->base)
 644                 return -1;
 645         if(a->base > b->base)
 646                 return 1;
 647         return 0;
 648 }
 649
 650 static void
 651 map(ulong base, ulong len, int type)
 652 {
 653         ulong e, n;
 654         ulong *table, flags, maxkpa;
 655
 656         /*
 657          * Split any call crossing MemMin to make below simpler.
 658          */
 659         if(base < MemMin && len > MemMin-base){
 660                 n = MemMin - base;
 661                 map(base, n, type);
 662                 map(MemMin, len-n, type);
 663         }
 664
 665         /*
 666          * Let lowraminit and umbscan hash out the low MemMin.
 667          */
 668         if(base < MemMin)
 669                 return;
 670
 671         /*
 672          * Any non-memory below 16*MB is used as upper mem blocks.
 673          */
 674         if(type == MemUPA && base < 16*MB && len > 16*MB-base){
 675                 map(base, 16*MB-base, MemUMB);
 676                 map(16*MB, len-(16*MB-base), MemUPA);
 677                 return;
 678         }
 679
 680         /*
 681          * Memory below CPU0END is reserved for the kernel
 682          * and already mapped.
 683          */
 684         if(base < PADDR(CPU0END)){
 685                 n = PADDR(CPU0END) - base;
 686                 if(len <= n)
 687                         return;
 688                 map(PADDR(CPU0END), len-n, type);
 689                 return;
 690         }
 691
 692         /*
 693          * Memory between KTZERO and end is the kernel itself
 694          * and is already mapped.
 695          */
 696         if(base < PADDR(KTZERO) && len > PADDR(KTZERO)-base){
 697                 map(base, PADDR(KTZERO)-base, type);
 698                 return;
 699         }
 700         if(PADDR(KTZERO) < base && base < PADDR(PGROUND((ulong)end))){
 701                 n = PADDR(PGROUND((ulong)end));
 702                 if(len <= n)
 703                         return;
 704                 map(PADDR(PGROUND((ulong)end)), len-n, type);
 705                 return;
 706         }
 707
 708         /*
 709          * Now we have a simple case.
 710          */
 711         // print("map %.8lux %.8lux %d\n", base, base+len, type);
 712         switch(type){
 713         case MemRAM:
 714                 mapfree(&rmapram, base, len);
 715                 flags = PTEWRITE|PTEVALID;
 716                 break;
 717         case MemUMB:
 718                 mapfree(&rmapumb, base, len);
 719                 flags = PTEWRITE|PTEUNCACHED|PTEVALID;
 720                 break;
 721         case MemUPA:
 722                 mapfree(&rmapupa, base, len);
 723                 flags = 0;
 724                 break;
 725         case MemACPI:
 726                 mapfree(&rmapacpi, base, len);
 727                 flags = 0;
 728                 break;
 729         default:
 730         case MemReserved:
 731                 flags = 0;
 732                 break;
 733         }
 734
 735         /*
 736          * bottom MemMin is already mapped - just twiddle flags.
 737          * (not currently used - see above)
 738          */
 739         if(base < MemMin){
 740                 table = KADDR(PPN(m->pdb[PDX(base)]));
 741                 e = base+len;
 742                 base = PPN(base);
 743                 for(; base<e; base+=BY2PG)
 744                         table[PTX(base)] |= flags;
 745                 return;
 746         }
 747
 748         /*
 749          * Only map from KZERO to 2^32.
 750          */
 751         if(flags){
 752                 maxkpa = -KZERO;
 753                 if(base >= maxkpa)
 754                         return;
 755                 if(len > maxkpa-base)
 756                         len = maxkpa - base;
 757                 pdbmap(m->pdb, base|flags, base+KZERO, len);
 758         }
 759 }
 760
 761 static int
 762 e820scan(void)
 763 {
 764         ulong base, len, last;
 765         Emap *e;
 766         char *s;
 767         int i;
 768
 769         /* passed by bootloader */
 770         if((s = getconf("*e820")) == nil)
 771                 if((s = getconf("e820")) == nil)
 772                         return -1;
 773         nemap = 0;
 774         while(nemap < nelem(emap)){
 775                 while(*s == ' ')
 776                         s++;
 777                 if(*s == 0)
 778                         break;
 779                 e = emap + nemap;
 780                 e->type = 1;
 781                 if(s[1] == ' '){        /* new format */
 782                         e->type = s[0] - '0';
 783                         s += 2;
 784                 }
 785                 e->base = strtoull(s, &s, 16);
 786                 if(*s != ' ')
 787                         break;
 788                 e->top  = strtoull(s, &s, 16);
 789                 if(*s != ' ' && *s != 0)
 790                         break;
 791                 if(e->base < e->top)
 792                         nemap++;
 793         }
 794         if(nemap == 0)
 795                 return -1;
 796         qsort(emap, nemap, sizeof emap[0], emapcmp);
 797         last = 0;
 798         for(i=0; i<nemap; i++){
 799                 e = &emap[i];
 800                 /*
 801                  * pull out the info but only about the low 32 bits...
 802                  */
 803                 if(e->base >= (1ULL<<32))
 804                         break;
 805                 if(e->top <= last)
 806                         continue;
 807                 if(e->base < last)
 808                         base = last;
 809                 else
 810                         base = e->base;
 811                 if(e->top > (1ULL<<32))
 812                         len = -base;
 813                 else
 814                         len = e->top - base;
 815                 /*
 816                  * If the map skips addresses, mark them available.
 817                  */
 818                 if(last < base)
 819                         map(last, base-last, MemUPA);
 820
 821                 switch(e->type){
 822                 case 1:
 823                         map(base, len, MemRAM);
 824                         break;
 825                 case 3:
 826                         map(base, len, MemACPI);
 827                         break;
 828                 default:
 829                         map(base, len, MemReserved);
 830                 }
 831
 832                 last = base + len;
 833                 if(last == 0)
 834                         break;
 835         }
 836         if(last != 0)
 837                 map(last, -last, MemUPA);
 838         return 0;
 839 }
 840
 841 void
 842 meminit(void)
 843 {
 844         int i;
 845         Map *mp;
 846         Confmem *cm;
 847         ulong pa, *pte;
 848         ulong maxmem, lost;
 849         char *p;
 850
 851         if(p = getconf("*maxmem"))
 852                 maxmem = strtoul(p, 0, 0);
 853         else
 854                 maxmem = 0;
 855
 856         /*
 857          * Set special attributes for memory between 640KB and 1MB:
 858          *   VGA memory is writethrough;
 859          *   BIOS ROM's/UMB's are uncached;
 860          * then scan for useful memory.
 861          */
 862         for(pa = 0xA0000; pa < 0xC0000; pa += BY2PG){
 863                 pte = mmuwalk(m->pdb, (ulong)KADDR(pa), 2, 0);
 864                 *pte |= PTEWT;
 865         }
 866         for(pa = 0xC0000; pa < 0x100000; pa += BY2PG){
 867                 pte = mmuwalk(m->pdb, (ulong)KADDR(pa), 2, 0);
 868                 *pte |= PTEUNCACHED;
 869         }
 870         mmuflushtlb(PADDR(m->pdb));
 871
 872         umbscan();
 873         lowraminit();
 874         if(e820scan() < 0)
 875                 ramscan(maxmem);
 876
 877         /*
 878          * Set the conf entries describing banks of allocatable memory.
 879          */
 880         for(i=0; i<nelem(mapram) && i<nelem(conf.mem); i++){
 881                 mp = &rmapram.map[i];
 882                 cm = &conf.mem[i];
 883                 cm->base = mp->addr;
 884                 cm->npage = mp->size/BY2PG;
 885         }
 886
 887         lost = 0;
 888         for(; i<nelem(mapram); i++)
 889                 lost += rmapram.map[i].size;
 890         if(lost)
 891                 print("meminit - lost %lud bytes\n", lost);
 892
 893         if(MEMDEBUG)
 894                 memdebug();
 895 }
 896
 897 /*
 898  * Allocate memory from the upper memory blocks.
 899  */
 900 ulong
 901 umbmalloc(ulong addr, int size, int align)
 902 {
 903         ulong a;
 904
 905         if(a = mapalloc(&rmapumb, addr, size, align))
 906                 return (ulong)KADDR(a);
 907
 908         return 0;
 909 }
 910
 911 void
 912 umbfree(ulong addr, int size)
 913 {
 914         mapfree(&rmapumb, PADDR(addr), size);
 915 }
 916
 917 ulong
 918 umbrwmalloc(ulong addr, int size, int align)
 919 {
 920         ulong a;
 921         uchar *p;
 922
 923         if(a = mapalloc(&rmapumbrw, addr, size, align))
 924                 return(ulong)KADDR(a);
 925
 926         /*
 927          * Perhaps the memory wasn't visible before
 928          * the interface is initialised, so try again.
 929          */
 930         if((a = umbmalloc(addr, size, align)) == 0)
 931                 return 0;
 932         p = (uchar*)a;
 933         p[0] = 0xCC;
 934         p[size-1] = 0xCC;
 935         if(p[0] == 0xCC && p[size-1] == 0xCC)
 936                 return a;
 937         umbfree(a, size);
 938
 939         return 0;
 940 }
 941
 942 void
 943 umbrwfree(ulong addr, int size)
 944 {
 945         mapfree(&rmapumbrw, PADDR(addr), size);
 946 }
 947
 948 /*
 949  * Give out otherwise-unused physical address space
 950  * for use in configuring devices.  Note that upaalloc
 951  * does not map the physical address into virtual memory.
 952  * Call vmap to do that.
 953  */
 954 ulong
 955 upaalloc(int size, int align)
 956 {
 957         ulong a;
 958
 959         a = mapalloc(&rmapupa, 0, size, align);
 960         if(a == 0){
 961                 print("out of physical address space allocating %d\n", size);
 962                 mapprint(&rmapupa);
 963         }
 964         return a;
 965 }
 966
 967 void
 968 upafree(ulong pa, int size)
 969 {
 970         mapfree(&rmapupa, pa, size);
 971 }
 972
 973 void
 974 upareserve(ulong pa, int size)
 975 {
 976         ulong a;
 977
 978         a = mapalloc(&rmapupa, pa, size, 0);
 979         if(a != pa){
 980                 /*
 981                  * This can happen when we're using the E820
 982                  * map, which might have already reserved some
 983                  * of the regions claimed by the pci devices.
 984                  */
 985         //      print("upareserve: cannot reserve pa=%#.8lux size=%d\n", pa, size);
 986                 if(a != 0)
 987                         mapfree(&rmapupa, a, size);
 988         }
 989 }
 990
 991 void
 992 memorysummary(void)
 993 {
 994         memdebug();
 995 }
 996