]> git.saurik.com Git - apple/xnu.git/blobdiff - iokit/IOKit/IOMemoryDescriptor.h
xnu-517.tar.gz
[apple/xnu.git] / iokit / IOKit / IOMemoryDescriptor.h
index bbcab96802443e7f767d00bec3a0d79611c5ff37..76f469a5eaf44e07a75db7fdd74eeeb02e6b0f19 100644 (file)
 #ifndef _IOMEMORYDESCRIPTOR_H
 #define _IOMEMORYDESCRIPTOR_H
 
 #ifndef _IOMEMORYDESCRIPTOR_H
 #define _IOMEMORYDESCRIPTOR_H
 
+#include <sys/cdefs.h>
+
 #include <IOKit/IOTypes.h>
 #include <libkern/c++/OSContainers.h>
 
 #include <IOKit/IOTypes.h>
 #include <libkern/c++/OSContainers.h>
 
+__BEGIN_DECLS
+#include <mach/memory_object_types.h>
+__END_DECLS
+
 struct IOPhysicalRange
 {
     IOPhysicalAddress  address;
 struct IOPhysicalRange
 {
     IOPhysicalAddress  address;
@@ -35,6 +41,7 @@ struct IOPhysicalRange
 };
 
 class IOMemoryMap;
 };
 
 class IOMemoryMap;
+class IOMapper;
 
 /*
  * Direction of transfer, with respect to the described memory.
 
 /*
  * Direction of transfer, with respect to the described memory.
@@ -44,9 +51,31 @@ enum IODirection
     kIODirectionNone  = 0x0,   //                    same as VM_PROT_NONE
     kIODirectionIn    = 0x1,   // User land 'read',  same as VM_PROT_READ
     kIODirectionOut   = 0x2,   // User land 'write', same as VM_PROT_WRITE
     kIODirectionNone  = 0x0,   //                    same as VM_PROT_NONE
     kIODirectionIn    = 0x1,   // User land 'read',  same as VM_PROT_READ
     kIODirectionOut   = 0x2,   // User land 'write', same as VM_PROT_WRITE
-    kIODirectionOutIn = kIODirectionIn | kIODirectionOut,
+    kIODirectionOutIn = kIODirectionOut | kIODirectionIn,
+    kIODirectionInOut = kIODirectionIn  | kIODirectionOut
+};
+
+/*
+ * IOOptionBits used in the second withRanges variant
+ */
+enum {
+    kIOMemoryDirectionMask     = 0x00000007,
+    kIOMemoryAutoPrepare       = 0x00000008,   // Shared with Buffer MD
+    
+    kIOMemoryTypeVirtual       = 0x00000010,
+    kIOMemoryTypePhysical      = 0x00000020,
+    kIOMemoryTypeUPL           = 0x00000030,
+    kIOMemoryTypeMask          = 0x000000f0,
+
+    kIOMemoryAsReference       = 0x00000100,
+    kIOMemoryBufferPageable    = 0x00000400,
+    kIOMemoryDontMap           = 0x00000800,
+    kIOMemoryPersistent                = 0x00010000
 };
 
 };
 
+#define kIOMapperNone  ((IOMapper *) -1)
+#define kIOMapperSystem        ((IOMapper *) 0)
+
 /*! @class IOMemoryDescriptor : public OSObject
     @abstract An abstract base class defining common methods for describing physical or virtual memory.
     @discussion The IOMemoryDescriptor object represents a buffer or range of memory, specified as one or more physical or virtual address ranges. It contains methods to return the memory's physically contiguous segments (fragments), for use with the IOMemoryCursor, and methods to map the memory into any address space with caching and placed mapping options. */
 /*! @class IOMemoryDescriptor : public OSObject
     @abstract An abstract base class defining common methods for describing physical or virtual memory.
     @discussion The IOMemoryDescriptor object represents a buffer or range of memory, specified as one or more physical or virtual address ranges. It contains methods to return the memory's physically contiguous segments (fragments), for use with the IOMemoryCursor, and methods to map the memory into any address space with caching and placed mapping options. */
@@ -78,7 +107,7 @@ protected:
     IOOptionBits       _flags;
     void *             _memEntry;
 
     IOOptionBits       _flags;
     void *             _memEntry;
 
-    IODirection         _direction;        /* direction of transfer */
+    IODirection         _direction;        /* DEPRECATED: use _flags instead. direction of transfer */
     IOByteCount         _length;           /* length of all ranges */
     IOOptionBits       _tag;
 
     IOByteCount         _length;           /* length of all ranges */
     IOOptionBits       _tag;
 
@@ -86,11 +115,26 @@ public:
 
     virtual IOPhysicalAddress getSourceSegment( IOByteCount offset,
                                                IOByteCount * length );
 
     virtual IOPhysicalAddress getSourceSegment( IOByteCount offset,
                                                IOByteCount * length );
+    OSMetaClassDeclareReservedUsed(IOMemoryDescriptor, 0);
+
+/*! @function initWithOptions
+    @abstract Master initialiser for all variants of memory descriptors.  For a more complete description see IOMemoryDescriptor::withOptions.
+    @discussion Note this function can be used to re-init a previously created memory descriptor.
+    @result true on success, false on failure. */
+    virtual bool initWithOptions(void *                buffers,
+                                 UInt32                count,
+                                 UInt32                offset,
+                                 task_t                task,
+                                 IOOptionBits  options,
+                                 IOMapper *    mapper = 0);
+    OSMetaClassDeclareReservedUsed(IOMemoryDescriptor, 1);
+
+    virtual addr64_t IOMemoryDescriptor::getPhysicalSegment64( IOByteCount offset,
+                                                               IOByteCount * length );
+    OSMetaClassDeclareReservedUsed(IOMemoryDescriptor, 2);
 
 private:
 
 private:
-    OSMetaClassDeclareReservedUsed(IOMemoryDescriptor, 0);
-    OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 1);
-    OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 2);
+
     OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 3);
     OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 4);
     OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 5);
     OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 3);
     OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 4);
     OSMetaClassDeclareReservedUnused(IOMemoryDescriptor, 5);
@@ -160,11 +204,42 @@ public:
     @param asReference If false, the IOMemoryDescriptor object will make a copy of the ranges array, otherwise, the array will be used in situ, avoiding an extra allocation.
     @result The created IOMemoryDescriptor on success, to be released by the caller, or zero on failure. */
 
     @param asReference If false, the IOMemoryDescriptor object will make a copy of the ranges array, otherwise, the array will be used in situ, avoiding an extra allocation.
     @result The created IOMemoryDescriptor on success, to be released by the caller, or zero on failure. */
 
-     static IOMemoryDescriptor * withRanges(IOVirtualRange *   ranges,
-                                            UInt32             withCount,
-                                            IODirection                withDirection,
-                                            task_t            withTask,
-                                            bool               asReference = false);
+     static IOMemoryDescriptor * withRanges(IOVirtualRange * ranges,
+                                            UInt32           withCount,
+                                            IODirection      withDirection,
+                                            task_t           withTask,
+                                            bool             asReference = false);
+
+/*! @function withOptions
+    @abstract Master initialiser for all variants of memory descriptors.
+    @discussion This method creates and initializes an IOMemoryDescriptor for memory it has three main variants: Virtual, Physical & mach UPL.  These variants are selected with the options parameter, see below.  This memory descriptor needs to be prepared before it can be used to extract data from the memory described.  However we temporarily have setup a mechanism that automatically prepares kernel_task memory descriptors at creation time.
+
+
+    @param buffers A pointer to an array of IOVirtualRanges or IOPhysicalRanges if the options:type is Virtual or Physical.  For type UPL it is a upl_t returned by the mach/memory_object_types.h apis, primarily used internally by the UBC.
+
+    @param count options:type = Virtual or Physical count contains a count of the number of entires in the buffers array.  For options:type = UPL this field contains a total length.
+
+    @param offset Only used when options:type = UPL, in which case this field contains an offset for the memory within the buffers upl.
+
+    @param task Only used options:type = Virtual, The task each of the virtual ranges are mapped into.
+
+    @param options
+        kIOMemoryDirectionMask (options:direction)     This nibble indicates the I/O direction to be associated with the descriptor, which may affect the operation of the prepare and complete methods on some architectures. 
+        kIOMemoryTypeMask (options:type)       kIOMemoryTypeVirtual, kIOMemoryTypePhysical, kIOMemoryTypeUPL Indicates that what type of memory basic memory descriptor to use.  This sub-field also controls the interpretation of the buffers, count, offset & task parameters.
+        kIOMemoryAsReference   For options:type = Virtual or Physical this indicate that the memory descriptor need not copy the ranges array into local memory.  This is an optimisation to try to minimise unnecessary allocations.
+        kIOMemoryBufferPageable        Only used by the IOBufferMemoryDescriptor as an indication that the kernel virtual memory is in fact pageable and we need to use the kernel pageable submap rather than the default map.
+        kIOMemoryNoAutoPrepare Indicates that the temporary AutoPrepare of kernel_task memory should not be performed.
+    
+    @param mapper Which IOMapper should be used to map the in-memory physical addresses into I/O space addresses.  Defaults to 0 which indicates that the system mapper is to be used, if present.  
+
+    @result The created IOMemoryDescriptor on success, to be released by the caller, or zero on failure. */
+
+    static IOMemoryDescriptor *withOptions(void *      buffers,
+                                           UInt32      count,
+                                           UInt32      offset,
+                                           task_t      task,
+                                           IOOptionBits        options,
+                                           IOMapper *  mapper = 0);
 
 /*! @function withPhysicalRanges
     @abstract Create an IOMemoryDescriptor to describe one or more physical ranges.
 
 /*! @function withPhysicalRanges
     @abstract Create an IOMemoryDescriptor to describe one or more physical ranges.
@@ -178,7 +253,7 @@ public:
     static IOMemoryDescriptor * withPhysicalRanges(
                                             IOPhysicalRange *  ranges,
                                             UInt32             withCount,
     static IOMemoryDescriptor * withPhysicalRanges(
                                             IOPhysicalRange *  ranges,
                                             UInt32             withCount,
-                                            IODirection                withDirection,
+                                            IODirection        withDirection,
                                             bool               asReference = false);
 
 /*! @function withSubRange
                                             bool               asReference = false);
 
 /*! @function withSubRange
@@ -190,10 +265,10 @@ public:
     @param withDirection An I/O direction to be associated with the descriptor, which may affect the operation of the prepare and complete methods on some architectures. This is used over the direction of the parent descriptor.
     @result The created IOMemoryDescriptor on success, to be released by the caller, or zero on failure. */
 
     @param withDirection An I/O direction to be associated with the descriptor, which may affect the operation of the prepare and complete methods on some architectures. This is used over the direction of the parent descriptor.
     @result The created IOMemoryDescriptor on success, to be released by the caller, or zero on failure. */
 
-    static IOMemoryDescriptor *        withSubRange(IOMemoryDescriptor *       of,
-                                            IOByteCount                offset,
-                                            IOByteCount                length,
-                                             IODirection               withDirection);
+    static IOMemoryDescriptor *        withSubRange(IOMemoryDescriptor *of,
+                                            IOByteCount offset,
+                                            IOByteCount length,
+                                             IODirection withDirection);
 
 /*! @function initWithAddress
     @abstract Initialize or reinitialize an IOMemoryDescriptor to describe one virtual range of the kernel task.
 
 /*! @function initWithAddress
     @abstract Initialize or reinitialize an IOMemoryDescriptor to describe one virtual range of the kernel task.
@@ -244,11 +319,11 @@ public:
     @param asReference If false, the IOMemoryDescriptor object will make a copy of the ranges array, otherwise, the array will be used in situ, avoiding an extra allocation.
     @result true on success, false on failure. */
 
     @param asReference If false, the IOMemoryDescriptor object will make a copy of the ranges array, otherwise, the array will be used in situ, avoiding an extra allocation.
     @result true on success, false on failure. */
 
-    virtual bool initWithRanges(        IOVirtualRange * ranges,
-                                        UInt32           withCount,
-                                        IODirection      withDirection,
-                                        task_t           withTask,
-                                        bool             asReference = false) = 0;
+    virtual bool initWithRanges(IOVirtualRange * ranges,
+                                UInt32           withCount,
+                                IODirection      withDirection,
+                                task_t           withTask,
+                                bool             asReference = false) = 0;
 
 /*! @function initWithPhysicalRanges
     @abstract Initialize or reinitialize an IOMemoryDescriptor to describe one or more physical ranges.
 
 /*! @function initWithPhysicalRanges
     @abstract Initialize or reinitialize an IOMemoryDescriptor to describe one or more physical ranges.
@@ -339,7 +414,7 @@ public:
 
 /*! @function prepare
     @abstract Prepare the memory for an I/O transfer.
 
 /*! @function prepare
     @abstract Prepare the memory for an I/O transfer.
-    @discussion This involves paging in the memory, if necessary, and wiring it down for the duration of the transfer.  The complete() method completes the processing of the memory after the I/O transfer finishes.  This method needn't called for non-pageable memory.
+    @discussion This involves paging in the memory, if necessary, and wiring it down for the duration of the transfer.  The complete() method completes the processing of the memory after the I/O transfer finishes.  Note that the prepare call is not thread safe and it is expected that the client will more easily be able to guarantee single threading a particular memory descriptor.
     @param forDirection The direction of the I/O just completed, or kIODirectionNone for the direction specified by the memory descriptor.
     @result An IOReturn code. */
 
     @param forDirection The direction of the I/O just completed, or kIODirectionNone for the direction specified by the memory descriptor.
     @result An IOReturn code. */
 
@@ -347,8 +422,8 @@ public:
 
 /*! @function complete
     @abstract Complete processing of the memory after an I/O transfer finishes.
 
 /*! @function complete
     @abstract Complete processing of the memory after an I/O transfer finishes.
-    @discussion This method should not be called unless a prepare was previously issued; the prepare() and complete() must occur in pairs, before and after an I/O transfer involving pageable memory.
-    @param forDirection The direction of the I/O just completed, or kIODirectionNone for the direction specified by the memory descriptor.
+    @discussion This method should not be called unless a prepare was previously issued; the prepare() and complete() must occur in pairs, before and after an I/O transfer involving pageable memory.  In 10.3 or greater systems the direction argument to complete is not longer respected.  The direction is totally determined at prepare() time.
+    @param forDirection DEPRECATED The direction of the I/O just completed, or kIODirectionNone for the direction specified by the memory descriptor.
     @result An IOReturn code. */
 
     virtual IOReturn complete(IODirection forDirection = kIODirectionNone) = 0;
     @result An IOReturn code. */
 
     virtual IOReturn complete(IODirection forDirection = kIODirectionNone) = 0;
@@ -513,7 +588,7 @@ public:
 
     virtual IOReturn           unmap() = 0;
 
 
     virtual IOReturn           unmap() = 0;
 
-    virtual void                       taskDied() = 0;
+    virtual void               taskDied() = 0;
 };
 
 /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
 };
 
 /* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
@@ -524,8 +599,11 @@ public:
 // might be created by IOMemoryDescriptor::withAddress(), but there should be 
 // no need to reference as anything but a generic IOMemoryDescriptor *.
 
 // might be created by IOMemoryDescriptor::withAddress(), but there should be 
 // no need to reference as anything but a generic IOMemoryDescriptor *.
 
+// Also these flags should not overlap with the options to
+//     IOMemoryDescriptor::initWithRanges(... IOOptionsBits options);
+
 enum {
 enum {
-    kIOMemoryRequiresWire      = 0x00000001
+    kIOMemoryPreparedReadOnly  = 0x00008000,
 };
 
 class IOGeneralMemoryDescriptor : public IOMemoryDescriptor
 };
 
 class IOGeneralMemoryDescriptor : public IOMemoryDescriptor
@@ -534,8 +612,8 @@ class IOGeneralMemoryDescriptor : public IOMemoryDescriptor
 
 protected:
     union {
 
 protected:
     union {
-    IOVirtualRange *   v;
-    IOPhysicalRange *  p;
+        IOVirtualRange *  v;
+        IOPhysicalRange * p;
     }                  _ranges;            /* list of address ranges */
     unsigned           _rangesCount;       /* number of address ranges in list */
     bool               _rangesIsAllocated; /* is list allocated by us? */
     }                  _ranges;            /* list of address ranges */
     unsigned           _rangesCount;       /* number of address ranges in list */
     bool               _rangesIsAllocated; /* is list allocated by us? */
@@ -543,48 +621,70 @@ protected:
     task_t             _task;               /* task where all ranges are mapped to */
 
     union {
     task_t             _task;               /* task where all ranges are mapped to */
 
     union {
-    IOVirtualRange     v;
-    IOPhysicalRange    p;
+        IOVirtualRange v;
+        IOPhysicalRange        p;
     }                  _singleRange;      /* storage space for a single range */
 
     unsigned           _wireCount;        /* number of outstanding wires */
 
     }                  _singleRange;      /* storage space for a single range */
 
     unsigned           _wireCount;        /* number of outstanding wires */
 
-    vm_address_t       _cachedVirtualAddress;  /* a cached virtual-to-physical */
-    IOPhysicalAddress  _cachedPhysicalAddress; /*    mapping, for optimization */
+    /* DEPRECATED */ vm_address_t _cachedVirtualAddress;  /* a cached virtual-to-physical */
+
+    /* DEPRECATED */ IOPhysicalAddress _cachedPhysicalAddress;
 
     bool               _initialized;      /* has superclass been initialized? */
 
     virtual void free();
 
 
     bool               _initialized;      /* has superclass been initialized? */
 
     virtual void free();
 
-protected:
+
+private:
+    // Internal API may be made virtual at some time in the future.
+    IOReturn wireVirtual(IODirection forDirection);
+
     /* DEPRECATED */ IOByteCount _position; /* absolute position over all ranges */
     /* DEPRECATED */ virtual void setPosition(IOByteCount position);
 
     /* DEPRECATED */ IOByteCount _position; /* absolute position over all ranges */
     /* DEPRECATED */ virtual void setPosition(IOByteCount position);
 
-private:
-    /* DEPRECATED */ unsigned    _positionAtIndex;  /* range #n in which position is now */
-    /* DEPRECATED */ IOByteCount _positionAtOffset; /* relative position within range #n */
+/*
+ * DEPRECATED IOByteCount _positionAtIndex; // relative position within range #n
+ *
+ * Re-use the _positionAtIndex as a count of the number of pages in
+ * this memory descriptor.  Convieniently vm_address_t is an unsigned integer
+ * type so I can get away without having to change the type.
+ */
+    unsigned int               _pages;
+
+/* DEPRECATED */ unsigned    _positionAtOffset;  //range #n in which position is now
+
     OSData *_memoryEntries;
 
     /* DEPRECATED */ vm_offset_t _kernPtrAligned;
     /* DEPRECATED */ unsigned    _kernPtrAtIndex;
     /* DEPRECATED */ IOByteCount  _kernSize;
     OSData *_memoryEntries;
 
     /* DEPRECATED */ vm_offset_t _kernPtrAligned;
     /* DEPRECATED */ unsigned    _kernPtrAtIndex;
     /* DEPRECATED */ IOByteCount  _kernSize;
+
     /* DEPRECATED */ virtual void mapIntoKernel(unsigned rangeIndex);
     /* DEPRECATED */ virtual void unmapFromKernel();
     /* DEPRECATED */ virtual void mapIntoKernel(unsigned rangeIndex);
     /* DEPRECATED */ virtual void unmapFromKernel();
-    inline vm_map_t getMapForTask( task_t task, vm_address_t address );
 
 public:
     /*
      * IOMemoryDescriptor required methods
      */
 
 
 public:
     /*
      * IOMemoryDescriptor required methods
      */
 
-    virtual bool initWithAddress(void *       address,
-                                 IOByteCount    withLength,
-                                 IODirection  withDirection);
+    // Master initaliser
+    virtual bool initWithOptions(void *                buffers,
+                                 UInt32                count,
+                                 UInt32                offset,
+                                 task_t                task,
+                                 IOOptionBits  options,
+                                 IOMapper *    mapper = 0);
 
 
-    virtual bool initWithAddress(vm_address_t address,
+    // Secondary initialisers
+    virtual bool initWithAddress(void *                address,
+                                 IOByteCount   withLength,
+                                 IODirection   withDirection);
+
+    virtual bool initWithAddress(vm_address_t  address,
                                  IOByteCount    withLength,
                                  IOByteCount    withLength,
-                                 IODirection  withDirection,
-                                 task_t       withTask);
+                                 IODirection   withDirection,
+                                 task_t                withTask);
 
     virtual bool initWithPhysicalAddress(
                                 IOPhysicalAddress      address,
 
     virtual bool initWithPhysicalAddress(
                                 IOPhysicalAddress      address,
@@ -643,10 +743,6 @@ protected:
 
     virtual void free();
 
 
     virtual void free();
 
-    virtual bool initSubRange( IOMemoryDescriptor * parent,
-                               IOByteCount offset, IOByteCount length,
-                               IODirection withDirection );
-
     virtual bool initWithAddress(void *       address,
                                  IOByteCount    withLength,
                                  IODirection  withDirection);
     virtual bool initWithAddress(void *       address,
                                  IOByteCount    withLength,
                                  IODirection  withDirection);
@@ -679,6 +775,18 @@ protected:
     IOMemoryDescriptor::withSubRange;
 
 public:
     IOMemoryDescriptor::withSubRange;
 
 public:
+    /*
+     * Initialize or reinitialize an IOSubMemoryDescriptor to describe
+     * a subrange of an existing descriptor.
+     *
+     * An IOSubMemoryDescriptor can be re-used by calling initSubRange
+     * again on an existing instance -- note that this behavior is not
+     * commonly supported in other IOKit classes, although it is here.
+     */
+    virtual bool initSubRange( IOMemoryDescriptor * parent,
+                               IOByteCount offset, IOByteCount length,
+                               IODirection withDirection );
+
     /*
      * IOMemoryDescriptor required methods
      */
     /*
      * IOMemoryDescriptor required methods
      */