Add qemu 2.4.0
[kvmfornfv.git] / qemu / roms / ipxe / src / arch / i386 / firmware / pcbios / memmap.c
diff --git a/qemu/roms/ipxe/src/arch/i386/firmware/pcbios/memmap.c b/qemu/roms/ipxe/src/arch/i386/firmware/pcbios/memmap.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0937a7c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,339 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2006 Michael Brown <mbrown@fensystems.co.uk>.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301, USA.
+ */
+
+FILE_LICENCE ( GPL2_OR_LATER );
+
+#include <stdint.h>
+#include <errno.h>
+#include <realmode.h>
+#include <bios.h>
+#include <memsizes.h>
+#include <ipxe/io.h>
+
+/**
+ * @file
+ *
+ * Memory mapping
+ *
+ */
+
+/** Magic value for INT 15,e820 calls */
+#define SMAP ( 0x534d4150 )
+
+/** An INT 15,e820 memory map entry */
+struct e820_entry {
+       /** Start of region */
+       uint64_t start;
+       /** Length of region */
+       uint64_t len;
+       /** Type of region */
+       uint32_t type;
+       /** Extended attributes (optional) */
+       uint32_t attrs;
+} __attribute__ (( packed ));
+
+#define E820_TYPE_RAM          1 /**< Normal memory */
+#define E820_TYPE_RESERVED     2 /**< Reserved and unavailable */
+#define E820_TYPE_ACPI         3 /**< ACPI reclaim memory */
+#define E820_TYPE_NVS          4 /**< ACPI NVS memory */
+
+#define E820_ATTR_ENABLED      0x00000001UL
+#define E820_ATTR_NONVOLATILE  0x00000002UL
+#define E820_ATTR_UNKNOWN      0xfffffffcUL
+
+#define E820_MIN_SIZE          20
+
+/** Buffer for INT 15,e820 calls */
+static struct e820_entry __bss16 ( e820buf );
+#define e820buf __use_data16 ( e820buf )
+
+/** We are running during POST; inhibit INT 15,e820 and INT 15,e801 */
+uint8_t __bss16 ( memmap_post );
+#define memmap_post __use_data16 ( memmap_post )
+
+/**
+ * Get size of extended memory via INT 15,e801
+ *
+ * @ret extmem         Extended memory size, in kB, or 0
+ */
+static unsigned int extmemsize_e801 ( void ) {
+       uint16_t extmem_1m_to_16m_k, extmem_16m_plus_64k;
+       uint16_t confmem_1m_to_16m_k, confmem_16m_plus_64k;
+       unsigned int flags;
+       unsigned int extmem;
+
+       /* Inhibit INT 15,e801 during POST */
+       if ( memmap_post ) {
+               DBG ( "INT 15,e801 not available during POST\n" );
+               return 0;
+       }
+
+       __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "stc\n\t"
+                                          "int $0x15\n\t"
+                                          "pushfw\n\t"
+                                          "popw %w0\n\t" )
+                              : "=r" ( flags ),
+                                "=a" ( extmem_1m_to_16m_k ),
+                                "=b" ( extmem_16m_plus_64k ),
+                                "=c" ( confmem_1m_to_16m_k ),
+                                "=d" ( confmem_16m_plus_64k )
+                              : "a" ( 0xe801 ) );
+
+       if ( flags & CF ) {
+               DBG ( "INT 15,e801 failed with CF set\n" );
+               return 0;
+       }
+
+       if ( ! ( extmem_1m_to_16m_k | extmem_16m_plus_64k ) ) {
+               DBG ( "INT 15,e801 extmem=0, using confmem\n" );
+               extmem_1m_to_16m_k = confmem_1m_to_16m_k;
+               extmem_16m_plus_64k = confmem_16m_plus_64k;
+       }
+
+       extmem = ( extmem_1m_to_16m_k + ( extmem_16m_plus_64k * 64 ) );
+       DBG ( "INT 15,e801 extended memory size %d+64*%d=%d kB "
+             "[100000,%llx)\n", extmem_1m_to_16m_k, extmem_16m_plus_64k,
+             extmem, ( 0x100000 + ( ( ( uint64_t ) extmem ) * 1024 ) ) );
+
+       /* Sanity check.  Some BIOSes report the entire 4GB address
+        * space as available, which cannot be correct (since that
+        * would leave no address space available for 32-bit PCI
+        * BARs).
+        */
+       if ( extmem == ( 0x400000 - 0x400 ) ) {
+               DBG ( "INT 15,e801 reported whole 4GB; assuming insane\n" );
+               return 0;
+       }
+
+       return extmem;
+}
+
+/**
+ * Get size of extended memory via INT 15,88
+ *
+ * @ret extmem         Extended memory size, in kB
+ */
+static unsigned int extmemsize_88 ( void ) {
+       uint16_t extmem;
+
+       /* Ignore CF; it is not reliable for this call */
+       __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "int $0x15" )
+                              : "=a" ( extmem ) : "a" ( 0x8800 ) );
+
+       DBG ( "INT 15,88 extended memory size %d kB [100000, %x)\n",
+             extmem, ( 0x100000 + ( extmem * 1024 ) ) );
+       return extmem;
+}
+
+/**
+ * Get size of extended memory
+ *
+ * @ret extmem         Extended memory size, in kB
+ *
+ * Note that this is only an approximation; for an accurate picture,
+ * use the E820 memory map obtained via get_memmap();
+ */
+unsigned int extmemsize ( void ) {
+       unsigned int extmem_e801;
+       unsigned int extmem_88;
+
+       /* Try INT 15,e801 first, then fall back to INT 15,88 */
+       extmem_88 = extmemsize_88();
+       extmem_e801 = extmemsize_e801();
+       return ( extmem_e801 ? extmem_e801 : extmem_88 );
+}
+
+/**
+ * Get e820 memory map
+ *
+ * @v memmap           Memory map to fill in
+ * @ret rc             Return status code
+ */
+static int meme820 ( struct memory_map *memmap ) {
+       struct memory_region *region = memmap->regions;
+       struct memory_region *prev_region = NULL;
+       uint32_t next = 0;
+       uint32_t smap;
+       size_t size;
+       unsigned int flags;
+       unsigned int discard_D;
+
+       /* Inhibit INT 15,e820 during POST */
+       if ( memmap_post ) {
+               DBG ( "INT 15,e820 not available during POST\n" );
+               return -ENOTTY;
+       }
+
+       /* Clear the E820 buffer.  Do this once before starting,
+        * rather than on each call; some BIOSes rely on the contents
+        * being preserved between calls.
+        */
+       memset ( &e820buf, 0, sizeof ( e820buf ) );
+
+       do {
+               /* Some BIOSes corrupt %esi for fun. Guard against
+                * this by telling gcc that all non-output registers
+                * may be corrupted.
+                */
+               __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "pushl %%ebp\n\t"
+                                                  "stc\n\t"
+                                                  "int $0x15\n\t"
+                                                  "pushfw\n\t"
+                                                  "popw %%dx\n\t"
+                                                  "popl %%ebp\n\t" )
+                                      : "=a" ( smap ), "=b" ( next ),
+                                        "=c" ( size ), "=d" ( flags ),
+                                        "=D" ( discard_D )
+                                      : "a" ( 0xe820 ), "b" ( next ),
+                                        "D" ( __from_data16 ( &e820buf ) ),
+                                        "c" ( sizeof ( e820buf ) ),
+                                        "d" ( SMAP )
+                                      : "esi", "memory" );
+
+               if ( smap != SMAP ) {
+                       DBG ( "INT 15,e820 failed SMAP signature check\n" );
+                       return -ENOTSUP;
+               }
+
+               if ( size < E820_MIN_SIZE ) {
+                       DBG ( "INT 15,e820 returned only %zd bytes\n", size );
+                       return -EINVAL;
+               }
+
+               if ( flags & CF ) {
+                       DBG ( "INT 15,e820 terminated on CF set\n" );
+                       break;
+               }
+
+               /* If first region is not RAM, assume map is invalid */
+               if ( ( memmap->count == 0 ) &&
+                    ( e820buf.type != E820_TYPE_RAM ) ) {
+                      DBG ( "INT 15,e820 failed, first entry not RAM\n" );
+                      return -EINVAL;
+               }
+
+               DBG ( "INT 15,e820 region [%llx,%llx) type %d",
+                     e820buf.start, ( e820buf.start + e820buf.len ),
+                     ( int ) e820buf.type );
+               if ( size > offsetof ( typeof ( e820buf ), attrs ) ) {
+                       DBG ( " (%s", ( ( e820buf.attrs & E820_ATTR_ENABLED )
+                                       ? "enabled" : "disabled" ) );
+                       if ( e820buf.attrs & E820_ATTR_NONVOLATILE )
+                               DBG ( ", non-volatile" );
+                       if ( e820buf.attrs & E820_ATTR_UNKNOWN )
+                               DBG ( ", other [%08x]", e820buf.attrs );
+                       DBG ( ")" );
+               }
+               DBG ( "\n" );
+
+               /* Discard non-RAM regions */
+               if ( e820buf.type != E820_TYPE_RAM )
+                       continue;
+
+               /* Check extended attributes, if present */
+               if ( size > offsetof ( typeof ( e820buf ), attrs ) ) {
+                       if ( ! ( e820buf.attrs & E820_ATTR_ENABLED ) )
+                               continue;
+                       if ( e820buf.attrs & E820_ATTR_NONVOLATILE )
+                               continue;
+               }
+
+               region->start = e820buf.start;
+               region->end = e820buf.start + e820buf.len;
+
+               /* Check for adjacent regions and merge them */
+               if ( prev_region && ( region->start == prev_region->end ) ) {
+                       prev_region->end = region->end;
+               } else {
+                       prev_region = region;
+                       region++;
+                       memmap->count++;
+               }
+
+               if ( memmap->count >= ( sizeof ( memmap->regions ) /
+                                       sizeof ( memmap->regions[0] ) ) ) {
+                       DBG ( "INT 15,e820 too many regions returned\n" );
+                       /* Not a fatal error; what we've got so far at
+                        * least represents valid regions of memory,
+                        * even if we couldn't get them all.
+                        */
+                       break;
+               }
+       } while ( next != 0 );
+
+       /* Sanity checks.  Some BIOSes report complete garbage via INT
+        * 15,e820 (especially at POST time), despite passing the
+        * signature checks.  We currently check for a base memory
+        * region (starting at 0) and at least one high memory region
+        * (starting at 0x100000).
+        */
+       if ( memmap->count < 2 ) {
+               DBG ( "INT 15,e820 returned only %d regions; assuming "
+                     "insane\n", memmap->count );
+               return -EINVAL;
+       }
+       if ( memmap->regions[0].start != 0 ) {
+               DBG ( "INT 15,e820 region 0 starts at %llx (expected 0); "
+                     "assuming insane\n", memmap->regions[0].start );
+               return -EINVAL;
+       }
+       if ( memmap->regions[1].start != 0x100000 ) {
+               DBG ( "INT 15,e820 region 1 starts at %llx (expected 100000); "
+                     "assuming insane\n", memmap->regions[0].start );
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Get memory map
+ *
+ * @v memmap           Memory map to fill in
+ */
+void x86_get_memmap ( struct memory_map *memmap ) {
+       unsigned int basemem, extmem;
+       int rc;
+
+       DBG ( "Fetching system memory map\n" );
+
+       /* Clear memory map */
+       memset ( memmap, 0, sizeof ( *memmap ) );
+
+       /* Get base and extended memory sizes */
+       basemem = basememsize();
+       DBG ( "FBMS base memory size %d kB [0,%x)\n",
+             basemem, ( basemem * 1024 ) );
+       extmem = extmemsize();
+       
+       /* Try INT 15,e820 first */
+       if ( ( rc = meme820 ( memmap ) ) == 0 ) {
+               DBG ( "Obtained system memory map via INT 15,e820\n" );
+               return;
+       }
+
+       /* Fall back to constructing a map from basemem and extmem sizes */
+       DBG ( "INT 15,e820 failed; constructing map\n" );
+       memmap->regions[0].end = ( basemem * 1024 );
+       memmap->regions[1].start = 0x100000;
+       memmap->regions[1].end = 0x100000 + ( extmem * 1024 );
+       memmap->count = 2;
+}
+
+PROVIDE_IOAPI ( x86, get_memmap, x86_get_memmap );