sys/i386/i386/vm_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986 The Regents of the University of California.
   3  * Copyright (c) 1989, 1990 William Jolitz
   4  * Copyright (c) 1994 John Dyson
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   8  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   9  * Science Department, and William Jolitz.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by the University of
  22  *      California, Berkeley and its contributors.
  23  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  24  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  25  *    without specific prior written permission.
  26  *
  27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  28  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  31  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  32  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  33  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  37  * SUCH DAMAGE.
  38  *
  39  *      from: @(#)vm_machdep.c  7.3 (Berkeley) 5/13/91
  40  *      Utah $Hdr: vm_machdep.c 1.16.1.1 89/06/23$
  41  */
  42
  43 #include <sys/cdefs.h>
  44 __FBSDID("$FreeBSD$");
  45
  46 #include "opt_isa.h"
  47 #include "opt_npx.h"
  48 #include "opt_reset.h"
  49 #include "opt_cpu.h"
  50 #include "opt_xbox.h"
  51
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/bio.h>
  55 #include <sys/buf.h>
  56 #include <sys/kernel.h>
  57 #include <sys/ktr.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mbuf.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62 #include <sys/pioctl.h>
  63 #include <sys/proc.h>
  64 #include <sys/sysent.h>
  65 #include <sys/sf_buf.h>
  66 #include <sys/smp.h>
  67 #include <sys/sched.h>
  68 #include <sys/sysctl.h>
  69 #include <sys/unistd.h>
  70 #include <sys/vnode.h>
  71 #include <sys/vmmeter.h>
  72
  73 #include <machine/cpu.h>
  74 #include <machine/cputypes.h>
  75 #include <machine/md_var.h>
  76 #include <machine/pcb.h>
  77 #include <machine/pcb_ext.h>
  78 #include <machine/smp.h>
  79 #include <machine/vm86.h>
  80
  81 #ifdef CPU_ELAN
  82 #include <machine/elan_mmcr.h>
  83 #endif
  84
  85 #include <vm/vm.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87 #include <vm/vm_kern.h>
  88 #include <vm/vm_page.h>
  89 #include <vm/vm_map.h>
  90 #include <vm/vm_param.h>
  91
  92 #ifdef XEN
  93 #include <xen/hypervisor.h>
  94 #endif
  95 #ifdef PC98
  96 #include <pc98/cbus/cbus.h>
  97 #else
  98 #include <i386/isa/isa.h>
  99 #endif
 100
 101 #ifdef XBOX
 102 #include <machine/xbox.h>
 103 #endif
 104
 105 #ifndef NSFBUFS
 106 #define NSFBUFS         (512 + maxusers * 16)
 107 #endif
 108
 109 static void     cpu_reset_real(void);
 110 #ifdef SMP
 111 static void     cpu_reset_proxy(void);
 112 static u_int    cpu_reset_proxyid;
 113 static volatile u_int   cpu_reset_proxy_active;
 114 #endif
 115 static void     sf_buf_init(void *arg);
 116 SYSINIT(sock_sf, SI_SUB_MBUF, SI_ORDER_ANY, sf_buf_init, NULL);
 117
 118 LIST_HEAD(sf_head, sf_buf);
 119
 120 /*
 121  * A hash table of active sendfile(2) buffers
 122  */
 123 static struct sf_head *sf_buf_active;
 124 static u_long sf_buf_hashmask;
 125
 126 #define SF_BUF_HASH(m)  (((m) - vm_page_array) & sf_buf_hashmask)
 127
 128 static TAILQ_HEAD(, sf_buf) sf_buf_freelist;
 129 static u_int    sf_buf_alloc_want;
 130
 131 /*
 132  * A lock used to synchronize access to the hash table and free list
 133  */
 134 static struct mtx sf_buf_lock;
 135
 136 extern int      _ucodesel, _udatasel;
 137
 138 /*
 139  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 140  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 141  * ready to run and return to user mode.
 142  */
 143 void
 144 cpu_fork(td1, p2, td2, flags)
 145         register struct thread *td1;
 146         register struct proc *p2;
 147         struct thread *td2;
 148         int flags;
 149 {
 150         register struct proc *p1;
 151         struct pcb *pcb2;
 152         struct mdproc *mdp2;
 153
 154         p1 = td1->td_proc;
 155         if ((flags & RFPROC) == 0) {
 156                 if ((flags & RFMEM) == 0) {
 157                         /* unshare user LDT */
 158                         struct mdproc *mdp1 = &p1->p_md;
 159                         struct proc_ldt *pldt, *pldt1;
 160
 161                         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 162                         if ((pldt1 = mdp1->md_ldt) != NULL &&
 163                             pldt1->ldt_refcnt > 1) {
 164                                 pldt = user_ldt_alloc(mdp1, pldt1->ldt_len);
 165                                 if (pldt == NULL)
 166                                         panic("could not copy LDT");
 167                                 mdp1->md_ldt = pldt;
 168                                 set_user_ldt(mdp1);
 169                                 user_ldt_deref(pldt1);
 170                         } else
 171                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 172                 }
 173                 return;
 174         }
 175
 176         /* Ensure that td1's pcb is up to date. */
 177         if (td1 == curthread)
 178                 td1->td_pcb->pcb_gs = rgs();
 179 #ifdef DEV_NPX
 180         critical_enter();
 181         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td1)
 182                 npxsave(td1->td_pcb->pcb_save);
 183         critical_exit();
 184 #endif
 185
 186         /* Point the pcb to the top of the stack */
 187         pcb2 = (struct pcb *)(td2->td_kstack +
 188             td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 189         td2->td_pcb = pcb2;
 190
 191         /* Copy td1's pcb */
 192         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 193
 194         /* Properly initialize pcb_save */
 195         pcb2->pcb_save = &pcb2->pcb_user_save;
 196
 197         /* Point mdproc and then copy over td1's contents */
 198         mdp2 = &p2->p_md;
 199         bcopy(&p1->p_md, mdp2, sizeof(*mdp2));
 200
 201         /*
 202          * Create a new fresh stack for the new process.
 203          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 204          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 205          * The -16 is so we can expand the trapframe if we go to vm86.
 206          */
 207         td2->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td2->td_pcb - 16) - 1;
 208         bcopy(td1->td_frame, td2->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 209
 210         td2->td_frame->tf_eax = 0;              /* Child returns zero */
 211         td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;     /* success */
 212         td2->td_frame->tf_edx = 1;
 213
 214         /*
 215          * If the parent process has the trap bit set (i.e. a debugger had
 216          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 217          * the trap flag from the new frame unless the debugger had set PF_FORK
 218          * on the parent.  Otherwise, the child will receive a (likely
 219          * unexpected) SIGTRAP when it executes the first instruction after
 220          * returning  to userland.
 221          */
 222         if ((p1->p_pfsflags & PF_FORK) == 0)
 223                 td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 224
 225         /*
 226          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 227          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 228          */
 229 #ifdef PAE
 230         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdpt);
 231 #else
 232         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdir);
 233 #endif
 234         pcb2->pcb_edi = 0;
 235         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;       /* fork_trampoline argument */
 236         pcb2->pcb_ebp = 0;
 237         pcb2->pcb_esp = (int)td2->td_frame - sizeof(void *);
 238         pcb2->pcb_ebx = (int)td2;               /* fork_trampoline argument */
 239         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 240         pcb2->pcb_psl = PSL_KERNEL;             /* ints disabled */
 241         /*-
 242          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 243          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 244          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 245          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 246          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 247          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 248          */
 249
 250         /*
 251          * XXX don't copy the i/o pages.  this should probably be fixed.
 252          */
 253         pcb2->pcb_ext = 0;
 254
 255         /* Copy the LDT, if necessary. */
 256         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 257         if (mdp2->md_ldt != NULL) {
 258                 if (flags & RFMEM) {
 259                         mdp2->md_ldt->ldt_refcnt++;
 260                 } else {
 261                         mdp2->md_ldt = user_ldt_alloc(mdp2,
 262                             mdp2->md_ldt->ldt_len);
 263                         if (mdp2->md_ldt == NULL)
 264                                 panic("could not copy LDT");
 265                 }
 266         }
 267         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 268
 269         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 270         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 271         /*
 272          * XXX XEN need to check on PSL_USER is handled
 273          */
 274         td2->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 275         /*
 276          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 277          * pcb_esp is loaded pointing to the cpu_switch() stack frame
 278          * containing the return address when exiting cpu_switch.
 279          * This will normally be to fork_trampoline(), which will have
 280          * %ebx loaded with the new proc's pointer.  fork_trampoline()
 281          * will set up a stack to call fork_return(p, frame); to complete
 282          * the return to user-mode.
 283          */
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 288  * been scheduled yet.
 289  *
 290  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 291  */
 292 void
 293 cpu_set_fork_handler(td, func, arg)
 294         struct thread *td;
 295         void (*func)(void *);
 296         void *arg;
 297 {
 298         /*
 299          * Note that the trap frame follows the args, so the function
 300          * is really called like this:  func(arg, frame);
 301          */
 302         td->td_pcb->pcb_esi = (int) func;       /* function */
 303         td->td_pcb->pcb_ebx = (int) arg;        /* first arg */
 304 }
 305
 306 void
 307 cpu_exit(struct thread *td)
 308 {
 309
 310         /*
 311          * If this process has a custom LDT, release it.  Reset pc->pcb_gs
 312          * and %gs before we free it in case they refer to an LDT entry.
 313          */
 314         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 315         if (td->td_proc->p_md.md_ldt) {
 316                 td->td_pcb->pcb_gs = _udatasel;
 317                 load_gs(_udatasel);
 318                 user_ldt_free(td);
 319         } else
 320                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 321 }
 322
 323 void
 324 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 325 {
 326
 327 #ifdef DEV_NPX
 328         critical_enter();
 329         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 330                 npxdrop();
 331         critical_exit();
 332 #endif
 333
 334         /* Disable any hardware breakpoints. */
 335         if (td->td_pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 336                 reset_dbregs();
 337                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 338         }
 339 }
 340
 341 void
 342 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 343 {
 344         struct pcb *pcb;
 345
 346         pcb = td->td_pcb;
 347         if (pcb->pcb_ext != NULL) {
 348                 /* if (pcb->pcb_ext->ext_refcount-- == 1) ?? */
 349                 /*
 350                  * XXX do we need to move the TSS off the allocated pages
 351                  * before freeing them?  (not done here)
 352                  */
 353                 kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pcb->pcb_ext,
 354                     ctob(IOPAGES + 1));
 355                 pcb->pcb_ext = NULL;
 356         }
 357 }
 358
 359 void
 360 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 361 {
 362 }
 363
 364 void
 365 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 366 {
 367 }
 368
 369 void
 370 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 371 {
 372
 373         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack +
 374             td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 375         td->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td->td_pcb - 16) - 1;
 376         td->td_pcb->pcb_ext = NULL;
 377         td->td_pcb->pcb_save = &td->td_pcb->pcb_user_save;
 378 }
 379
 380 void
 381 cpu_thread_free(struct thread *td)
 382 {
 383
 384         cpu_thread_clean(td);
 385 }
 386
 387 void
 388 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 389 {
 390
 391         switch (error) {
 392         case 0:
 393                 td->td_frame->tf_eax = td->td_retval[0];
 394                 td->td_frame->tf_edx = td->td_retval[1];
 395                 td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;
 396                 break;
 397
 398         case ERESTART:
 399                 /*
 400                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes, int
 401                  * 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
 402                  */
 403                 td->td_frame->tf_eip -= td->td_frame->tf_err;
 404                 break;
 405
 406         case EJUSTRETURN:
 407                 break;
 408
 409         default:
 410                 if (td->td_proc->p_sysent->sv_errsize) {
 411                         if (error >= td->td_proc->p_sysent->sv_errsize)
 412                                 error = -1;     /* XXX */
 413                         else
 414                                 error = td->td_proc->p_sysent->sv_errtbl[error];
 415                 }
 416                 td->td_frame->tf_eax = error;
 417                 td->td_frame->tf_eflags |= PSL_C;
 418                 break;
 419         }
 420 }
 421
 422 /*
 423  * Initialize machine state (pcb and trap frame) for a new thread about to
 424  * upcall. Put enough state in the new thread's PCB to get it to go back
 425  * userret(), where we can intercept it again to set the return (upcall)
 426  * Address and stack, along with those from upcals that are from other sources
 427  * such as those generated in thread_userret() itself.
 428  */
 429 void
 430 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 431 {
 432         struct pcb *pcb2;
 433
 434         /* Point the pcb to the top of the stack. */
 435         pcb2 = td->td_pcb;
 436
 437         /*
 438          * Copy the upcall pcb.  This loads kernel regs.
 439          * Those not loaded individually below get their default
 440          * values here.
 441          */
 442         bcopy(td0->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 443         pcb2->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE | PCB_NPXUSERINITDONE);
 444         pcb2->pcb_save = &pcb2->pcb_user_save;
 445
 446         /*
 447          * Create a new fresh stack for the new thread.
 448          */
 449         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 450
 451         /* If the current thread has the trap bit set (i.e. a debugger had
 452          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 453          * the trap flag from the new frame. Otherwise, the new thread will
 454          * receive a (likely unexpected) SIGTRAP when it executes the first
 455          * instruction after returning to userland.
 456          */
 457         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 458
 459         /*
 460          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 461          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 462          */
 463         pcb2->pcb_edi = 0;
 464         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;                   /* trampoline arg */
 465         pcb2->pcb_ebp = 0;
 466         pcb2->pcb_esp = (int)td->td_frame - sizeof(void *); /* trampoline arg */
 467         pcb2->pcb_ebx = (int)td;                            /* trampoline arg */
 468         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 469         pcb2->pcb_psl &= ~(PSL_I);      /* interrupts must be disabled */
 470         pcb2->pcb_gs = rgs();
 471         /*
 472          * If we didn't copy the pcb, we'd need to do the following registers:
 473          * pcb2->pcb_cr3:       cloned above.
 474          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 475          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 476          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 477          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 478          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 479          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 480          */
 481         pcb2->pcb_ext = NULL;
 482
 483         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 484         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 485         td->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 486 }
 487
 488 /*
 489  * Set that machine state for performing an upcall that has to
 490  * be done in thread_userret() so that those upcalls generated
 491  * in thread_userret() itself can be done as well.
 492  */
 493 void
 494 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 495         stack_t *stack)
 496 {
 497
 498         /*
 499          * Do any extra cleaning that needs to be done.
 500          * The thread may have optional components
 501          * that are not present in a fresh thread.
 502          * This may be a recycled thread so make it look
 503          * as though it's newly allocated.
 504          */
 505         cpu_thread_clean(td);
 506
 507         /*
 508          * Set the trap frame to point at the beginning of the uts
 509          * function.
 510          */
 511         td->td_frame->tf_ebp = 0;
 512         td->td_frame->tf_esp =
 513             (((int)stack->ss_sp + stack->ss_size - 4) & ~0x0f) - 4;
 514         td->td_frame->tf_eip = (int)entry;
 515
 516         /*
 517          * Pass the address of the mailbox for this kse to the uts
 518          * function as a parameter on the stack.
 519          */
 520         suword((void *)(td->td_frame->tf_esp + sizeof(void *)),
 521             (int)arg);
 522 }
 523
 524 int
 525 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 526 {
 527         struct segment_descriptor sd;
 528         uint32_t base;
 529
 530         /*
 531          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 532          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 533          * so that the load of tf_fs into %fs will activate it
 534          * at return to userland.
 535          */
 536         base = (uint32_t)tls_base;
 537         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 538         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 539         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 540         sd.sd_hilimit = 0xf;
 541         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 542         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 543         sd.sd_p     = 1;
 544         sd.sd_xx    = 0;
 545         sd.sd_def32 = 1;
 546         sd.sd_gran  = 1;
 547         critical_enter();
 548         /* set %gs */
 549         td->td_pcb->pcb_gsd = sd;
 550         if (td == curthread) {
 551                 PCPU_GET(fsgs_gdt)[1] = sd;
 552                 load_gs(GSEL(GUGS_SEL, SEL_UPL));
 553         }
 554         critical_exit();
 555         return (0);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * Convert kernel VA to physical address
 560  */
 561 vm_paddr_t
 562 kvtop(void *addr)
 563 {
 564         vm_paddr_t pa;
 565
 566         pa = pmap_kextract((vm_offset_t)addr);
 567         if (pa == 0)
 568                 panic("kvtop: zero page frame");
 569         return (pa);
 570 }
 571
 572 #ifdef SMP
 573 static void
 574 cpu_reset_proxy()
 575 {
 576
 577         cpu_reset_proxy_active = 1;
 578         while (cpu_reset_proxy_active == 1)
 579                 ;       /* Wait for other cpu to see that we've started */
 580         stop_cpus((1<<cpu_reset_proxyid));
 581         printf("cpu_reset_proxy: Stopped CPU %d\n", cpu_reset_proxyid);
 582         DELAY(1000000);
 583         cpu_reset_real();
 584 }
 585 #endif
 586
 587 void
 588 cpu_reset()
 589 {
 590 #ifdef XBOX
 591         if (arch_i386_is_xbox) {
 592                 /* Kick the PIC16L, it can reboot the box */
 593                 pic16l_reboot();
 594                 for (;;);
 595         }
 596 #endif
 597
 598 #ifdef SMP
 599         cpumask_t map;
 600         u_int cnt;
 601
 602         if (smp_active) {
 603                 map = PCPU_GET(other_cpus) & ~stopped_cpus;
 604                 if (map != 0) {
 605                         printf("cpu_reset: Stopping other CPUs\n");
 606                         stop_cpus(map);
 607                 }
 608
 609                 if (PCPU_GET(cpuid) != 0) {
 610                         cpu_reset_proxyid = PCPU_GET(cpuid);
 611                         cpustop_restartfunc = cpu_reset_proxy;
 612                         cpu_reset_proxy_active = 0;
 613                         printf("cpu_reset: Restarting BSP\n");
 614
 615                         /* Restart CPU #0. */
 616                         /* XXX: restart_cpus(1 << 0); */
 617                         atomic_store_rel_int(&started_cpus, (1 << 0));
 618
 619                         cnt = 0;
 620                         while (cpu_reset_proxy_active == 0 && cnt < 10000000)
 621                                 cnt++;  /* Wait for BSP to announce restart */
 622                         if (cpu_reset_proxy_active == 0)
 623                                 printf("cpu_reset: Failed to restart BSP\n");
 624                         enable_intr();
 625                         cpu_reset_proxy_active = 2;
 626
 627                         while (1);
 628                         /* NOTREACHED */
 629                 }
 630
 631                 DELAY(1000000);
 632         }
 633 #endif
 634         cpu_reset_real();
 635         /* NOTREACHED */
 636 }
 637
 638 static void
 639 cpu_reset_real()
 640 {
 641         struct region_descriptor null_idt;
 642 #ifndef PC98
 643         int b;
 644 #endif
 645
 646         disable_intr();
 647 #ifdef XEN
 648         if (smp_processor_id() == 0)
 649                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_reboot);
 650         else
 651                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
 652 #endif
 653 #ifdef CPU_ELAN
 654         if (elan_mmcr != NULL)
 655                 elan_mmcr->RESCFG = 1;
 656 #endif
 657
 658         if (cpu == CPU_GEODE1100) {
 659                 /* Attempt Geode's own reset */
 660                 outl(0xcf8, 0x80009044ul);
 661                 outl(0xcfc, 0xf);
 662         }
 663
 664 #ifdef PC98
 665         /*
 666          * Attempt to do a CPU reset via CPU reset port.
 667          */
 668         if ((inb(0x35) & 0xa0) != 0xa0) {
 669                 outb(0x37, 0x0f);               /* SHUT0 = 0. */
 670                 outb(0x37, 0x0b);               /* SHUT1 = 0. */
 671         }
 672         outb(0xf0, 0x00);               /* Reset. */
 673 #else
 674 #if !defined(BROKEN_KEYBOARD_RESET)
 675         /*
 676          * Attempt to do a CPU reset via the keyboard controller,
 677          * do not turn off GateA20, as any machine that fails
 678          * to do the reset here would then end up in no man's land.
 679          */
 680         outb(IO_KBD + 4, 0xFE);
 681         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 682 #endif
 683
 684         /*
 685          * Attempt to force a reset via the Reset Control register at
 686          * I/O port 0xcf9.  Bit 2 forces a system reset when it
 687          * transitions from 0 to 1.  Bit 1 selects the type of reset
 688          * to attempt: 0 selects a "soft" reset, and 1 selects a
 689          * "hard" reset.  We try a "hard" reset.  The first write sets
 690          * bit 1 to select a "hard" reset and clears bit 2.  The
 691          * second write forces a 0 -> 1 transition in bit 2 to trigger
 692          * a reset.
 693          */
 694         outb(0xcf9, 0x2);
 695         outb(0xcf9, 0x6);
 696         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 697
 698         /*
 699          * Attempt to force a reset via the Fast A20 and Init register
 700          * at I/O port 0x92.  Bit 1 serves as an alternate A20 gate.
 701          * Bit 0 asserts INIT# when set to 1.  We are careful to only
 702          * preserve bit 1 while setting bit 0.  We also must clear bit
 703          * 0 before setting it if it isn't already clear.
 704          */
 705         b = inb(0x92);
 706         if (b != 0xff) {
 707                 if ((b & 0x1) != 0)
 708                         outb(0x92, b & 0xfe);
 709                 outb(0x92, b | 0x1);
 710                 DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 711         }
 712 #endif /* PC98 */
 713
 714         printf("No known reset method worked, attempting CPU shutdown\n");
 715         DELAY(1000000); /* wait 1 sec for printf to complete */
 716
 717         /* Wipe the IDT. */
 718         null_idt.rd_limit = 0;
 719         null_idt.rd_base = 0;
 720         lidt(&null_idt);
 721
 722         /* "good night, sweet prince .... <THUNK!>" */
 723         breakpoint();
 724
 725         /* NOTREACHED */
 726         while(1);
 727 }
 728
 729 /*
 730  * Allocate a pool of sf_bufs (sendfile(2) or "super-fast" if you prefer. :-))
 731  */
 732 static void
 733 sf_buf_init(void *arg)
 734 {
 735         struct sf_buf *sf_bufs;
 736         vm_offset_t sf_base;
 737         int i;
 738
 739         nsfbufs = NSFBUFS;
 740         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nsfbufs", &nsfbufs);
 741
 742         sf_buf_active = hashinit(nsfbufs, M_TEMP, &sf_buf_hashmask);
 743         TAILQ_INIT(&sf_buf_freelist);
 744         sf_base = kmem_alloc_nofault(kernel_map, nsfbufs * PAGE_SIZE);
 745         sf_bufs = malloc(nsfbufs * sizeof(struct sf_buf), M_TEMP,
 746             M_NOWAIT | M_ZERO);
 747         for (i = 0; i < nsfbufs; i++) {
 748                 sf_bufs[i].kva = sf_base + i * PAGE_SIZE;
 749                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, &sf_bufs[i], free_entry);
 750         }
 751         sf_buf_alloc_want = 0;
 752         mtx_init(&sf_buf_lock, "sf_buf", NULL, MTX_DEF);
 753 }
 754
 755 /*
 756  * Invalidate the cache lines that may belong to the page, if
 757  * (possibly old) mapping of the page by sf buffer exists.  Returns
 758  * TRUE when mapping was found and cache invalidated.
 759  */
 760 boolean_t
 761 sf_buf_invalidate_cache(vm_page_t m)
 762 {
 763         struct sf_head *hash_list;
 764         struct sf_buf *sf;
 765         boolean_t ret;
 766
 767         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
 768         ret = FALSE;
 769         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 770         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
 771                 if (sf->m == m) {
 772                         /*
 773                          * Use pmap_qenter to update the pte for
 774                          * existing mapping, in particular, the PAT
 775                          * settings are recalculated.
 776                          */
 777                         pmap_qenter(sf->kva, &m, 1);
 778                         pmap_invalidate_cache_range(sf->kva, sf->kva +
 779                             PAGE_SIZE);
 780                         ret = TRUE;
 781                         break;
 782                 }
 783         }
 784         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 785         return (ret);
 786 }
 787
 788 /*
 789  * Get an sf_buf from the freelist.  May block if none are available.
 790  */
 791 struct sf_buf *
 792 sf_buf_alloc(struct vm_page *m, int flags)
 793 {
 794         pt_entry_t opte, *ptep;
 795         struct sf_head *hash_list;
 796         struct sf_buf *sf;
 797 #ifdef SMP
 798         cpumask_t cpumask, other_cpus;
 799 #endif
 800         int error;
 801
 802         KASSERT(curthread->td_pinned > 0 || (flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0,
 803             ("sf_buf_alloc(SFB_CPUPRIVATE): curthread not pinned"));
 804         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
 805         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 806         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
 807                 if (sf->m == m) {
 808                         sf->ref_count++;
 809                         if (sf->ref_count == 1) {
 810                                 TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 811                                 nsfbufsused++;
 812                                 nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
 813                         }
 814 #ifdef SMP
 815                         goto shootdown;
 816 #else
 817                         goto done;
 818 #endif
 819                 }
 820         }
 821         while ((sf = TAILQ_FIRST(&sf_buf_freelist)) == NULL) {
 822                 if (flags & SFB_NOWAIT)
 823                         goto done;
 824                 sf_buf_alloc_want++;
 825                 mbstat.sf_allocwait++;
 826                 error = msleep(&sf_buf_freelist, &sf_buf_lock,
 827                     (flags & SFB_CATCH) ? PCATCH | PVM : PVM, "sfbufa", 0);
 828                 sf_buf_alloc_want--;
 829
 830                 /*
 831                  * If we got a signal, don't risk going back to sleep.
 832                  */
 833                 if (error)
 834                         goto done;
 835         }
 836         TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 837         if (sf->m != NULL)
 838                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
 839         LIST_INSERT_HEAD(hash_list, sf, list_entry);
 840         sf->ref_count = 1;
 841         sf->m = m;
 842         nsfbufsused++;
 843         nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
 844
 845         /*
 846          * Update the sf_buf's virtual-to-physical mapping, flushing the
 847          * virtual address from the TLB.  Since the reference count for
 848          * the sf_buf's old mapping was zero, that mapping is not
 849          * currently in use.  Consequently, there is no need to exchange
 850          * the old and new PTEs atomically, even under PAE.
 851          */
 852         ptep = vtopte(sf->kva);
 853         opte = *ptep;
 854 #ifdef XEN
 855        PT_SET_MA(sf->kva, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | pgeflag
 856            | PG_RW | PG_V | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
 857 #else
 858         *ptep = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pgeflag | PG_RW | PG_V |
 859             pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
 860 #endif
 861
 862         /*
 863          * Avoid unnecessary TLB invalidations: If the sf_buf's old
 864          * virtual-to-physical mapping was not used, then any processor
 865          * that has invalidated the sf_buf's virtual address from its TLB
 866          * since the last used mapping need not invalidate again.
 867          */
 868 #ifdef SMP
 869         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 870                 sf->cpumask = 0;
 871 shootdown:
 872         sched_pin();
 873         cpumask = PCPU_GET(cpumask);
 874         if ((sf->cpumask & cpumask) == 0) {
 875                 sf->cpumask |= cpumask;
 876                 invlpg(sf->kva);
 877         }
 878         if ((flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0) {
 879                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus) & ~sf->cpumask;
 880                 if (other_cpus != 0) {
 881                         sf->cpumask |= other_cpus;
 882                         smp_masked_invlpg(other_cpus, sf->kva);
 883                 }
 884         }
 885         sched_unpin();
 886 #else
 887         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 888                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sf->kva);
 889 #endif
 890 done:
 891         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 892         return (sf);
 893 }
 894
 895 /*
 896  * Remove a reference from the given sf_buf, adding it to the free
 897  * list when its reference count reaches zero.  A freed sf_buf still,
 898  * however, retains its virtual-to-physical mapping until it is
 899  * recycled or reactivated by sf_buf_alloc(9).
 900  */
 901 void
 902 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
 903 {
 904
 905         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 906         sf->ref_count--;
 907         if (sf->ref_count == 0) {
 908                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 909                 nsfbufsused--;
 910 #ifdef XEN
 911 /*
 912  * Xen doesn't like having dangling R/W mappings
 913  */
 914                 pmap_qremove(sf->kva, 1);
 915                 sf->m = NULL;
 916                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
 917 #endif
 918                 if (sf_buf_alloc_want > 0)
 919                         wakeup_one(&sf_buf_freelist);
 920         }
 921         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 922 }
 923
 924 /*
 925  * Software interrupt handler for queued VM system processing.
 926  */
 927 void
 928 swi_vm(void *dummy)
 929 {
 930         if (busdma_swi_pending != 0)
 931                 busdma_swi();
 932 }
 933
 934 /*
 935  * Tell whether this address is in some physical memory region.
 936  * Currently used by the kernel coredump code in order to avoid
 937  * dumping the ``ISA memory hole'' which could cause indefinite hangs,
 938  * or other unpredictable behaviour.
 939  */
 940
 941 int
 942 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 943 {
 944
 945 #ifdef DEV_ISA
 946         /* The ISA ``memory hole''. */
 947         if (addr >= 0xa0000 && addr < 0x100000)
 948                 return 0;
 949 #endif
 950
 951         /*
 952          * stuff other tests for known memory-mapped devices (PCI?)
 953          * here
 954          */
 955
 956         return 1;
 957 }