src/arch/i386/firmware/pcbios/memmap.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006 Michael Brown <mbrown@fensystems.co.uk>.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   6  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   7  * License, or any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17  */
  18
  19 #include <stdint.h>
  20 #include <errno.h>
  21 #include <realmode.h>
  22 #include <bios.h>
  23 #include <memsizes.h>
  24 #include <gpxe/memmap.h>
  25
  26 /**
  27  * @file
  28  *
  29  * Memory mapping
  30  *
  31  */
  32
  33 /** Magic value for INT 15,e820 calls */
  34 #define SMAP ( 0x534d4150 )
  35
  36 /** An INT 15,e820 memory map entry */
  37 struct e820_entry {
  38         /** Start of region */
  39         uint64_t start;
  40         /** Length of region */
  41         uint64_t len;
  42         /** Type of region */
  43         uint32_t type;
  44 } __attribute__ (( packed ));
  45
  46 #define E820_TYPE_RAM           1 /**< Normal memory */
  47 #define E820_TYPE_RESERVED      2 /**< Reserved and unavailable */
  48 #define E820_TYPE_ACPI          3 /**< ACPI reclaim memory */
  49 #define E820_TYPE_NVS           4 /**< ACPI NVS memory */
  50
  51 /** Buffer for INT 15,e820 calls */
  52 static struct e820_entry __data16 ( e820buf );
  53 #define e820buf __use_data16 ( e820buf )
  54
  55 /**
  56  * Get size of extended memory via INT 15,e801
  57  *
  58  * @ret extmem          Extended memory size, in kB, or 0
  59  */
  60 static unsigned int extmemsize_e801 ( void ) {
  61         uint16_t extmem_1m_to_16m_k, extmem_16m_plus_64k;
  62         uint16_t confmem_1m_to_16m_k, confmem_16m_plus_64k;
  63         unsigned int flags;
  64         unsigned int extmem;
  65
  66         __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "stc\n\t"
  67                                            "int $0x15\n\t"
  68                                            "pushfw\n\t"
  69                                            "popw %w0\n\t" )
  70                                : "=r" ( flags ),
  71                                  "=a" ( extmem_1m_to_16m_k ),
  72                                  "=b" ( extmem_16m_plus_64k ),
  73                                  "=c" ( confmem_1m_to_16m_k ),
  74                                  "=d" ( confmem_16m_plus_64k )
  75                                : "a" ( 0xe801 ) );
  76
  77         if ( flags & CF )
  78                 return 0;
  79
  80         if ( ! ( extmem_1m_to_16m_k | extmem_16m_plus_64k ) ) {
  81                 extmem_1m_to_16m_k = confmem_1m_to_16m_k;
  82                 extmem_16m_plus_64k = confmem_16m_plus_64k;
  83         }
  84
  85         extmem = ( extmem_1m_to_16m_k + ( extmem_16m_plus_64k * 64 ) );
  86         DBG ( "Extended memory size %d+64*%d=%d kB\n",
  87               extmem_1m_to_16m_k, extmem_16m_plus_64k, extmem );
  88         return extmem;
  89 }
  90
  91 /**
  92  * Get size of extended memory via INT 15,88
  93  *
  94  * @ret extmem          Extended memory size, in kB
  95  */
  96 static unsigned int extmemsize_88 ( void ) {
  97         uint16_t extmem;
  98
  99         /* Ignore CF; it is not reliable for this call */
 100         __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "int $0x15" )
 101                                : "=a" ( extmem ) : "a" ( 0x8800 ) );
 102
 103         DBG ( "Extended memory size %d kB\n", extmem );
 104         return extmem;
 105 }
 106
 107 /**
 108  * Get size of extended memory
 109  *
 110  * @ret extmem          Extended memory size, in kB
 111  *
 112  * Note that this is only an approximation; for an accurate picture,
 113  * use the E820 memory map obtained via get_memmap();
 114  */
 115 unsigned int extmemsize ( void ) {
 116         unsigned int extmem;
 117
 118         /* Try INT 15,e801 first, then fall back to INT 15,88 */
 119         extmem = extmemsize_e801();
 120         if ( ! extmem )
 121                 extmem = extmemsize_88();
 122         return extmem;
 123 }
 124
 125 /**
 126  * Get e820 memory map
 127  *
 128  * @v memmap            Memory map to fill in
 129  * @ret rc              Return status code
 130  */
 131 static int meme820 ( struct memory_map *memmap ) {
 132         struct memory_region *region = memmap->regions;
 133         uint32_t next = 0;
 134         uint32_t smap;
 135         unsigned int flags;
 136         unsigned int discard_c, discard_d, discard_D;
 137
 138         do {
 139                 __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "stc\n\t"
 140                                                    "int $0x15\n\t"
 141                                                    "pushfw\n\t"
 142                                                    "popw %w0\n\t" )
 143                                        : "=r" ( flags ), "=a" ( smap ),
 144                                          "=b" ( next ), "=D" ( discard_D ),
 145                                          "=c" ( discard_c ), "=d" ( discard_d )
 146                                        : "a" ( 0xe820 ), "b" ( next ),
 147                                          "D" ( &__from_data16 ( e820buf ) ),
 148                                          "c" ( sizeof ( e820buf ) ),
 149                                          "d" ( SMAP )
 150                                        : "memory" );
 151
 152                 if ( smap != SMAP )
 153                         return -ENOTSUP;
 154
 155                 if ( flags & CF )
 156                         break;
 157
 158                 DBG ( "E820 region [%llx,%llx) type %d\n", e820buf.start,
 159                       ( e820buf.start + e820buf.len ), ( int ) e820buf.type );
 160                 if ( e820buf.type != E820_TYPE_RAM )
 161                         continue;
 162
 163                 region->start = e820buf.start;
 164                 region->end = e820buf.start + e820buf.len;
 165                 region++;
 166                 memmap->count++;
 167         } while ( ( next != 0 ) &&
 168                   ( memmap->count < ( sizeof ( memmap->regions ) /
 169                                       sizeof ( memmap->regions[0] ) ) ) );
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 /**
 174  * Get memory map
 175  *
 176  * @v memmap            Memory map to fill in
 177  */
 178 void get_memmap ( struct memory_map *memmap ) {
 179         unsigned int basemem, extmem;
 180         int rc;
 181
 182         /* Clear memory map */
 183         memset ( memmap, 0, sizeof ( *memmap ) );
 184
 185         /* Get base and extended memory sizes */
 186         basemem = basememsize();
 187         extmem = extmemsize();
 188
 189         /* Try INT 15,e820 first */
 190         if ( ( rc = meme820 ( memmap ) ) == 0 )
 191                 return;
 192
 193         /* Fall back to constructing a map from basemem and extmem sizes */
 194         memmap->regions[0].end = ( basemem * 1024 );
 195         memmap->regions[1].start = 0x100000;
 196         memmap->regions[1].end = 0x100000 + ( extmem * 1024 );
 197         memmap->count = 2;
 198 }