lib_generic/lmb.c

   1 /*
   2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
   3  *
   4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
   5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <common.h>
  14 #include <lmb.h>
  15
  16 #define LMB_ALLOC_ANYWHERE      0
  17
  18 void lmb_dump_all(struct lmb *lmb)
  19 {
  20 #ifdef DEBUG
  21         unsigned long i;
  22
  23         debug("lmb_dump_all:\n");
  24         debug("    memory.cnt              = 0x%lx\n", lmb->memory.cnt);
  25         debug("    memory.size             = 0x%llx\n",
  26               (unsigned long long)lmb->memory.size);
  27         for (i=0; i < lmb->memory.cnt ;i++) {
  28                 debug("    memory.reg[0x%x].base   = 0x%llx\n", i,
  29                         lmb->memory.region[i].base);
  30                 debug("            .size   = 0x%llx\n",
  31                         lmb->memory.region[i].size);
  32         }
  33
  34         debug("\n    reserved.cnt          = 0x%lx\n", lmb->reserved.cnt);
  35         debug("    reserved.size           = 0x%llx\n", lmb->reserved.size);
  36         for (i=0; i < lmb->reserved.cnt ;i++) {
  37                 debug("    reserved.reg[0x%x].base = 0x%llx\n", i,
  38                         lmb->reserved.region[i].base);
  39                 debug("              .size = 0x%llx\n",
  40                         lmb->reserved.region[i].size);
  41         }
  42 #endif /* DEBUG */
  43 }
  44
  45 static long lmb_addrs_overlap(phys_addr_t base1,
  46                 phys_size_t size1, phys_addr_t base2, phys_size_t size2)
  47 {
  48         return ((base1 < (base2+size2)) && (base2 < (base1+size1)));
  49 }
  50
  51 static long lmb_addrs_adjacent(phys_addr_t base1, phys_size_t size1,
  52                 phys_addr_t base2, phys_size_t size2)
  53 {
  54         if (base2 == base1 + size1)
  55                 return 1;
  56         else if (base1 == base2 + size2)
  57                 return -1;
  58
  59         return 0;
  60 }
  61
  62 static long lmb_regions_adjacent(struct lmb_region *rgn,
  63                 unsigned long r1, unsigned long r2)
  64 {
  65         phys_addr_t base1 = rgn->region[r1].base;
  66         phys_size_t size1 = rgn->region[r1].size;
  67         phys_addr_t base2 = rgn->region[r2].base;
  68         phys_size_t size2 = rgn->region[r2].size;
  69
  70         return lmb_addrs_adjacent(base1, size1, base2, size2);
  71 }
  72
  73 static void lmb_remove_region(struct lmb_region *rgn, unsigned long r)
  74 {
  75         unsigned long i;
  76
  77         for (i = r; i < rgn->cnt - 1; i++) {
  78                 rgn->region[i].base = rgn->region[i + 1].base;
  79                 rgn->region[i].size = rgn->region[i + 1].size;
  80         }
  81         rgn->cnt--;
  82 }
  83
  84 /* Assumption: base addr of region 1 < base addr of region 2 */
  85 static void lmb_coalesce_regions(struct lmb_region *rgn,
  86                 unsigned long r1, unsigned long r2)
  87 {
  88         rgn->region[r1].size += rgn->region[r2].size;
  89         lmb_remove_region(rgn, r2);
  90 }
  91
  92 void lmb_init(struct lmb *lmb)
  93 {
  94         /* Create a dummy zero size LMB which will get coalesced away later.
  95          * This simplifies the lmb_add() code below...
  96          */
  97         lmb->memory.region[0].base = 0;
  98         lmb->memory.region[0].size = 0;
  99         lmb->memory.cnt = 1;
 100         lmb->memory.size = 0;
 101
 102         /* Ditto. */
 103         lmb->reserved.region[0].base = 0;
 104         lmb->reserved.region[0].size = 0;
 105         lmb->reserved.cnt = 1;
 106         lmb->reserved.size = 0;
 107 }
 108
 109 /* This routine called with relocation disabled. */
 110 static long lmb_add_region(struct lmb_region *rgn, phys_addr_t base, phys_size_t size)
 111 {
 112         unsigned long coalesced = 0;
 113         long adjacent, i;
 114
 115         if ((rgn->cnt == 1) && (rgn->region[0].size == 0)) {
 116                 rgn->region[0].base = base;
 117                 rgn->region[0].size = size;
 118                 return 0;
 119         }
 120
 121         /* First try and coalesce this LMB with another. */
 122         for (i=0; i < rgn->cnt; i++) {
 123                 phys_addr_t rgnbase = rgn->region[i].base;
 124                 phys_size_t rgnsize = rgn->region[i].size;
 125
 126                 if ((rgnbase == base) && (rgnsize == size))
 127                         /* Already have this region, so we're done */
 128                         return 0;
 129
 130                 adjacent = lmb_addrs_adjacent(base,size,rgnbase,rgnsize);
 131                 if ( adjacent > 0 ) {
 132                         rgn->region[i].base -= size;
 133                         rgn->region[i].size += size;
 134                         coalesced++;
 135                         break;
 136                 }
 137                 else if ( adjacent < 0 ) {
 138                         rgn->region[i].size += size;
 139                         coalesced++;
 140                         break;
 141                 }
 142         }
 143
 144         if ((i < rgn->cnt-1) && lmb_regions_adjacent(rgn, i, i+1) ) {
 145                 lmb_coalesce_regions(rgn, i, i+1);
 146                 coalesced++;
 147         }
 148
 149         if (coalesced)
 150                 return coalesced;
 151         if (rgn->cnt >= MAX_LMB_REGIONS)
 152                 return -1;
 153
 154         /* Couldn't coalesce the LMB, so add it to the sorted table. */
 155         for (i = rgn->cnt-1; i >= 0; i--) {
 156                 if (base < rgn->region[i].base) {
 157                         rgn->region[i+1].base = rgn->region[i].base;
 158                         rgn->region[i+1].size = rgn->region[i].size;
 159                 } else {
 160                         rgn->region[i+1].base = base;
 161                         rgn->region[i+1].size = size;
 162                         break;
 163                 }
 164         }
 165
 166         if (base < rgn->region[0].base) {
 167                 rgn->region[0].base = base;
 168                 rgn->region[0].size = size;
 169         }
 170
 171         rgn->cnt++;
 172
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 /* This routine may be called with relocation disabled. */
 177 long lmb_add(struct lmb *lmb, phys_addr_t base, phys_size_t size)
 178 {
 179         struct lmb_region *_rgn = &(lmb->memory);
 180
 181         return lmb_add_region(_rgn, base, size);
 182 }
 183
 184 long lmb_free(struct lmb *lmb, u64 base, u64 size)
 185 {
 186         struct lmb_region *rgn = &(lmb->reserved);
 187         u64 rgnbegin, rgnend;
 188         u64 end = base + size;
 189         int i;
 190
 191         rgnbegin = rgnend = 0; /* supress gcc warnings */
 192
 193         /* Find the region where (base, size) belongs to */
 194         for (i=0; i < rgn->cnt; i++) {
 195                 rgnbegin = rgn->region[i].base;
 196                 rgnend = rgnbegin + rgn->region[i].size;
 197
 198                 if ((rgnbegin <= base) && (end <= rgnend))
 199                         break;
 200         }
 201
 202         /* Didn't find the region */
 203         if (i == rgn->cnt)
 204                 return -1;
 205
 206         /* Check to see if we are removing entire region */
 207         if ((rgnbegin == base) && (rgnend == end)) {
 208                 lmb_remove_region(rgn, i);
 209                 return 0;
 210         }
 211
 212         /* Check to see if region is matching at the front */
 213         if (rgnbegin == base) {
 214                 rgn->region[i].base = end;
 215                 rgn->region[i].size -= size;
 216                 return 0;
 217         }
 218
 219         /* Check to see if the region is matching at the end */
 220         if (rgnend == end) {
 221                 rgn->region[i].size -= size;
 222                 return 0;
 223         }
 224
 225         /*
 226          * We need to split the entry -  adjust the current one to the
 227          * beginging of the hole and add the region after hole.
 228          */
 229         rgn->region[i].size = base - rgn->region[i].base;
 230         return lmb_add_region(rgn, end, rgnend - end);
 231 }
 232
 233 long lmb_reserve(struct lmb *lmb, phys_addr_t base, phys_size_t size)
 234 {
 235         struct lmb_region *_rgn = &(lmb->reserved);
 236
 237         return lmb_add_region(_rgn, base, size);
 238 }
 239
 240 long lmb_overlaps_region(struct lmb_region *rgn, phys_addr_t base,
 241                                 phys_size_t size)
 242 {
 243         unsigned long i;
 244
 245         for (i=0; i < rgn->cnt; i++) {
 246                 phys_addr_t rgnbase = rgn->region[i].base;
 247                 phys_size_t rgnsize = rgn->region[i].size;
 248                 if ( lmb_addrs_overlap(base,size,rgnbase,rgnsize) ) {
 249                         break;
 250                 }
 251         }
 252
 253         return (i < rgn->cnt) ? i : -1;
 254 }
 255
 256 phys_addr_t lmb_alloc(struct lmb *lmb, phys_size_t size, ulong align)
 257 {
 258         return lmb_alloc_base(lmb, size, align, LMB_ALLOC_ANYWHERE);
 259 }
 260
 261 phys_addr_t lmb_alloc_base(struct lmb *lmb, phys_size_t size, ulong align, phys_addr_t max_addr)
 262 {
 263         phys_addr_t alloc;
 264
 265         alloc = __lmb_alloc_base(lmb, size, align, max_addr);
 266
 267         if (alloc == 0)
 268                 printf("ERROR: Failed to allocate 0x%lx bytes below 0x%lx.\n",
 269                       size, max_addr);
 270
 271         return alloc;
 272 }
 273
 274 static phys_addr_t lmb_align_down(phys_addr_t addr, phys_size_t size)
 275 {
 276         return addr & ~(size - 1);
 277 }
 278
 279 static phys_addr_t lmb_align_up(phys_addr_t addr, ulong size)
 280 {
 281         return (addr + (size - 1)) & ~(size - 1);
 282 }
 283
 284 phys_addr_t __lmb_alloc_base(struct lmb *lmb, phys_size_t size, ulong align, phys_addr_t max_addr)
 285 {
 286         long i, j;
 287         phys_addr_t base = 0;
 288         phys_addr_t res_base;
 289
 290         for (i = lmb->memory.cnt-1; i >= 0; i--) {
 291                 phys_addr_t lmbbase = lmb->memory.region[i].base;
 292                 phys_size_t lmbsize = lmb->memory.region[i].size;
 293
 294                 if (lmbsize < size)
 295                         continue;
 296                 if (max_addr == LMB_ALLOC_ANYWHERE)
 297                         base = lmb_align_down(lmbbase + lmbsize - size, align);
 298                 else if (lmbbase < max_addr) {
 299                         base = min(lmbbase + lmbsize, max_addr);
 300                         base = lmb_align_down(base - size, align);
 301                 } else
 302                         continue;
 303
 304                 while (base && lmbbase <= base) {
 305                         j = lmb_overlaps_region(&lmb->reserved, base, size);
 306                         if (j < 0) {
 307                                 /* This area isn't reserved, take it */
 308                                 if (lmb_add_region(&lmb->reserved, base,
 309                                                         lmb_align_up(size,
 310                                                                 align)) < 0)
 311                                         return 0;
 312                                 return base;
 313                         }
 314                         res_base = lmb->reserved.region[j].base;
 315                         if (res_base < size)
 316                                 break;
 317                         base = lmb_align_down(res_base - size, align);
 318                 }
 319         }
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 int lmb_is_reserved(struct lmb *lmb, phys_addr_t addr)
 324 {
 325         int i;
 326
 327         for (i = 0; i < lmb->reserved.cnt; i++) {
 328                 phys_addr_t upper = lmb->reserved.region[i].base +
 329                         lmb->reserved.region[i].size - 1;
 330                 if ((addr >= lmb->reserved.region[i].base) && (addr <= upper))
 331                         return 1;
 332         }
 333         return 0;
 334 }