/**    
      @file     open_map.c
      @date     2014/01/20

      @author   오재경 freefrug@falinux.com  FALinux.Co.,Ltd.
      @brief    * mmap 유틸리티이다.

                
                Ver 0.2.0
                
      @modify   
      @todo     
      @bug     
      @remark   
      @warning   
  */
  //----------------------------------------------------------------------------
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <string.h>
  #include <unistd.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <unistd.h>
  #include <sys/ioctl.h>
  #include <sys/time.h>
  #include <sys/socket.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <sys/poll.h>
  #include <sys/mman.h> 
  
  
  #ifndef  PAGE_SIZE
  #define  PAGE_SIZE  (1024*4)
  #endif

  /// mmap 를 위한 개별 관리 구조체

  typedef struct {
  	

  	int            dev;         // /dev/mem 파일핸들
  	unsigned long  phys;        // 물리주소
  	unsigned long  size;        // 크기
  	int            base_ofs;    // 베이스 주소가 4K 정렬이 되지 않았을때 사용

  	void          *virt;        // 할당받은 메모리포인터

  	
  } mmap_alloc_t;
  
  
  #define MAP_LIST_COUNT		1024
  static mmap_alloc_t *list_ptr[MAP_LIST_COUNT];
  static int map_list_init = 0;
  
  //------------------------------------------------------------------------------

  /** @brief   mmap_alloc_t 할당함수
      @return  mmap_alloc 포인터

  *///----------------------------------------------------------------------------
  static mmap_alloc_t *get_map_struct( void )
  {       
  	int  idx;
  	
  	if ( 0 == map_list_init )
  	{
  		memset( list_ptr, 0, sizeof(list_ptr) );	
  		map_list_init = 1;
  	}
  	
  	for( idx=0; idx<MAP_LIST_COUNT; idx++ )
  	{
  		if ( NULL == list_ptr[idx] )
  		{
  			mmap_alloc_t *ma = (mmap_alloc_t *)malloc( sizeof(mmap_alloc_t) );	
  			list_ptr[idx] = ma;
  			return ma;
  		}
  	}
  	
  	printf( "unable get free list (0~%d)
  ",MAP_LIST_COUNT-1 );
  	return NULL;
  }
  //------------------------------------------------------------------------------
  /** @brief   

      @return  mmap_alloc 포인터

  *///----------------------------------------------------------------------------
  static mmap_alloc_t *put_map_struct( void *virt )
  {       
  	int  idx;
  	
  	for( idx=0; idx<MAP_LIST_COUNT; idx++ )
  	{
  		if ( list_ptr[idx] ) 
  		{
  			mmap_alloc_t *ma = list_ptr[idx];
  			
  			if ( (ma->virt + ma->base_ofs) == virt )
  			{
  				free( (void *)ma );
  				list_ptr[idx] = NULL;
  				return ma;
  			}
  		}
  	}
  
  	printf( "unable find list (0~%d)
  ",MAP_LIST_COUNT-1 );
  	return NULL;
  }
  //------------------------------------------------------------------------------

  /** @brief   mmap 생성함수
      @param   ma           mmap_alloc_t 구조체 포인터
      @param   phys_base    물리주소
      @param   size         크기
      @return  사용할수 있는 가상주소

  *///----------------------------------------------------------------------------
  void  *open_mmap_alloc( unsigned long phys_base, unsigned long size )
  {       
  	mmap_alloc_t *ma;
  	
  	int        dev_mem;
  	int        base_ofs;
  	void      *mmap_mem;
  	

  	// 4K 정렬 주소로 변경한다.

  	base_ofs   = phys_base & (PAGE_SIZE-1);
  	phys_base &= ~(PAGE_SIZE-1);
  	

  	// 4K 단위의 메모리를 할당받는다.

  	size = PAGE_SIZE * ( (size + base_ofs + (PAGE_SIZE-1))/(PAGE_SIZE) );
  	
  	dev_mem = open( "/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC );
  	if (0 > dev_mem)
  	{
  		printf( "open error /dev/mem
  " );
  		return NULL;
  	}

  	// mmap 로 맵핑한다.
  	mmap_mem = mmap( 0,                                // 커널에서 알아서 할당요청
                       size,                             // 할당 크기
                       PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, // 할당 속성
                       dev_mem,                          // 파일 핸들
                       phys_base );                      // 매핑 대상의 물리주소	

  	
  	
  	if ( !mmap_mem )
  	{
  		printf( "mmap error !!!
  " );
  		return NULL;
  	}

  	// 관리구조체를 채운다.

  	ma = get_map_struct();
  	if ( ma )
  	{
  		ma->dev      = dev_mem;
  		ma->phys     = phys_base;
  		ma->size     = size;
  		ma->virt     = mmap_mem;
  		ma->base_ofs = base_ofs;
      	
  		return mmap_mem + base_ofs;
  	}
  	else
  	{	
  		munmap( ma->virt, ma->size );	
  		close ( ma->dev );
  		return NULL;
  	}
  }
  
  //------------------------------------------------------------------------------

  /** @brief   mmap  포인터를 해제한다.
      @param   ma    mmap_alloc_t 구조체 포인터

  *///----------------------------------------------------------------------------
  void  open_mmap_free( void *io_virt )
  {
  	mmap_alloc_t *ma;
  
  	ma = put_map_struct( io_virt );
  	
  	if ( ma )
  	{
  		munmap( ma->virt, ma->size );	
  		close ( ma->dev );
  	}
  }

  /// 샘플 ------------------------------------------------------------------------

  #if 0
  
  static volatile unsigned int *io_port;
  
  int  main( int argc, char **argv )
  {
  	unsigned int phys, data;
  	
  	if ( argc < 2 )
  	{
  		printf( " %s phys_addr
  ", argv[0] );	
  		return 0;
  	}
  	
  	phys = strtoul( argv[1], NULL, 0 );
  	

  	// 할당 --------------

  	io_port = (unsigned int *)open_mmap_alloc( phys, 0x100 );

  	// 읽기	

  	data = *io_port;
  	printf( "read  addr=%08x   data=%08x
  ", phys, data );
  	

  	// 해제 --------------

  	open_mmap_free( io_port );
  	
  	return 0;	
  }
  
  #endif