sys/arm/arm/vm_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986 The Regents of the University of California.
   5  * Copyright (c) 1989, 1990 William Jolitz
   6  * Copyright (c) 1994 John Dyson
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  10  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  11  * Science Department, and William Jolitz.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary :forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  22  *    must display the following acknowledgement:
  23  *      This product includes software developed by the University of
  24  *      California, Berkeley and its contributors.
  25  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  26  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  27  *    without specific prior written permission.
  28  *
  29  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  30  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  31  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  32  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  33  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  34  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  35  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  36  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  37  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  38  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  39  * SUCH DAMAGE.
  40  *
  41  *      from: @(#)vm_machdep.c  7.3 (Berkeley) 5/13/91
  42  *      Utah $Hdr: vm_machdep.c 1.16.1.1 89/06/23$
  43  */
  44
  45 #include <sys/cdefs.h>
  46 __FBSDID("$FreeBSD$");
  47
  48 #include <sys/param.h>
  49 #include <sys/systm.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/malloc.h>
  52 #include <sys/mbuf.h>
  53 #include <sys/proc.h>
  54 #include <sys/socketvar.h>
  55 #include <sys/syscall.h>
  56 #include <sys/sysctl.h>
  57 #include <sys/sysent.h>
  58 #include <sys/unistd.h>
  59
  60 #include <machine/cpu.h>
  61 #include <machine/frame.h>
  62 #include <machine/pcb.h>
  63 #include <machine/sysarch.h>
  64 #include <sys/lock.h>
  65 #include <sys/mutex.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_extern.h>
  70 #include <vm/vm_kern.h>
  71 #include <vm/vm_page.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_param.h>
  74 #include <vm/vm_pageout.h>
  75 #include <vm/uma.h>
  76 #include <vm/uma_int.h>
  77
  78 #include <machine/md_var.h>
  79 #include <machine/vfp.h>
  80
  81 /*
  82  * struct switchframe and trapframe must both be a multiple of 8
  83  * for correct stack alignment.
  84  */
  85 _Static_assert((sizeof(struct switchframe) % 8) == 0, "Bad alignment");
  86 _Static_assert((sizeof(struct trapframe) % 8) == 0, "Bad alignment");
  87
  88 uint32_t initial_fpscr = VFPSCR_DN | VFPSCR_FZ;
  89
  90 /*
  91  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
  92  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
  93  * ready to run and return to user mode.
  94  */
  95 void
  96 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
  97 {
  98         struct pcb *pcb2;
  99         struct trapframe *tf;
 100         struct mdproc *mdp2;
 101
 102         if ((flags & RFPROC) == 0)
 103                 return;
 104
 105         /* Point the pcb to the top of the stack */
 106         pcb2 = (struct pcb *)
 107             (td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 108 #ifdef VFP
 109         /* Store actual state of VFP */
 110         if (curthread == td1) {
 111                 if ((td1->td_pcb->pcb_fpflags & PCB_FP_STARTED) != 0)
 112                         vfp_save_state(td1, td1->td_pcb);
 113         }
 114 #endif
 115         td2->td_pcb = pcb2;
 116
 117         /* Clone td1's pcb */
 118         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 119
 120         /* Point to mdproc and then copy over td1's contents */
 121         mdp2 = &p2->p_md;
 122         bcopy(&td1->td_proc->p_md, mdp2, sizeof(*mdp2));
 123
 124         /* Point the frame to the stack in front of pcb and copy td1's frame */
 125         td2->td_frame = (struct trapframe *)pcb2 - 1;
 126         *td2->td_frame = *td1->td_frame;
 127
 128         /*
 129          * Create a new fresh stack for the new process.
 130          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 131          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 132          */
 133         pmap_set_pcb_pagedir(vmspace_pmap(p2->p_vmspace), pcb2);
 134         pcb2->pcb_regs.sf_r4 = (register_t)fork_return;
 135         pcb2->pcb_regs.sf_r5 = (register_t)td2;
 136         pcb2->pcb_regs.sf_lr = (register_t)fork_trampoline;
 137         pcb2->pcb_regs.sf_sp = STACKALIGN(td2->td_frame);
 138         pcb2->pcb_regs.sf_tpidrurw = (register_t)get_tls();
 139
 140         pcb2->pcb_vfpcpu = -1;
 141         pcb2->pcb_vfpsaved = &pcb2->pcb_vfpstate;
 142         pcb2->pcb_vfpstate.fpscr = initial_fpscr;
 143
 144         tf = td2->td_frame;
 145         tf->tf_spsr &= ~PSR_C;
 146         tf->tf_r0 = 0;
 147         tf->tf_r1 = 0;
 148
 149         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 150         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 151         td2->td_md.md_saved_cspr = PSR_SVC32_MODE;
 152 }
 153
 154 void
 155 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 156 {
 157 }
 158
 159 void
 160 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 161 {
 162 }
 163
 164 void
 165 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 166 {
 167         struct trapframe *frame;
 168
 169         frame = td->td_frame;
 170         switch (error) {
 171         case 0:
 172                 frame->tf_r0 = td->td_retval[0];
 173                 frame->tf_r1 = td->td_retval[1];
 174                 frame->tf_spsr &= ~PSR_C;   /* carry bit */
 175                 break;
 176         case ERESTART:
 177                 /*
 178                  * Reconstruct the pc to point at the swi.
 179                  */
 180 #if __ARM_ARCH >= 7
 181                 if ((frame->tf_spsr & PSR_T) != 0)
 182                         frame->tf_pc -= THUMB_INSN_SIZE;
 183                 else
 184 #endif
 185                         frame->tf_pc -= INSN_SIZE;
 186                 break;
 187         case EJUSTRETURN:
 188                 /* nothing to do */
 189                 break;
 190         default:
 191                 frame->tf_r0 = error;
 192                 frame->tf_spsr |= PSR_C;    /* carry bit */
 193                 break;
 194         }
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Initialize machine state, mostly pcb and trap frame for a new
 199  * thread, about to return to userspace.  Put enough state in the new
 200  * thread's PCB to get it to go back to the fork_return(), which
 201  * finalizes the thread state and handles peculiarities of the first
 202  * return to userspace for the new thread.
 203  */
 204 void
 205 cpu_copy_thread(struct thread *td, struct thread *td0)
 206 {
 207
 208         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 209         bcopy(td0->td_pcb, td->td_pcb, sizeof(struct pcb));
 210
 211         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r4 = (register_t)fork_return;
 212         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r5 = (register_t)td;
 213         td->td_pcb->pcb_regs.sf_lr = (register_t)fork_trampoline;
 214         td->td_pcb->pcb_regs.sf_sp = STACKALIGN(td->td_frame);
 215
 216         td->td_frame->tf_spsr &= ~PSR_C;
 217         td->td_frame->tf_r0 = 0;
 218
 219         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 220         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 221         td->td_md.md_saved_cspr = PSR_SVC32_MODE;
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Set that machine state for performing an upcall that starts
 226  * the entry function with the given argument.
 227  */
 228 void
 229 cpu_set_upcall(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 230         stack_t *stack)
 231 {
 232         struct trapframe *tf = td->td_frame;
 233
 234         tf->tf_usr_sp = STACKALIGN((int)stack->ss_sp + stack->ss_size);
 235         tf->tf_pc = (int)entry;
 236         tf->tf_r0 = (int)arg;
 237         tf->tf_spsr = PSR_USR32_MODE;
 238         if ((register_t)entry & 1)
 239                 tf->tf_spsr |= PSR_T;
 240 }
 241
 242 int
 243 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 244 {
 245
 246         td->td_pcb->pcb_regs.sf_tpidrurw = (register_t)tls_base;
 247         if (td == curthread)
 248                 set_tls(tls_base);
 249         return (0);
 250 }
 251
 252 void
 253 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 254 {
 255 }
 256
 257 void
 258 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 259 {
 260         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack + td->td_kstack_pages *
 261             PAGE_SIZE) - 1;
 262         /*
 263          * Ensure td_frame is aligned to an 8 byte boundary as it will be
 264          * placed into the stack pointer which must be 8 byte aligned in
 265          * the ARM EABI.
 266          */
 267         td->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td->td_pcb) - 1;
 268 }
 269
 270 void
 271 cpu_thread_free(struct thread *td)
 272 {
 273 }
 274
 275 void
 276 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 277 {
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 282  * been scheduled yet.
 283  *
 284  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 285  */
 286 void
 287 cpu_fork_kthread_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 288 {
 289         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r4 = (register_t)func;  /* function */
 290         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r5 = (register_t)arg;   /* first arg */
 291 }
 292
 293 void
 294 cpu_exit(struct thread *td)
 295 {
 296 }
 297
 298 bool
 299 cpu_exec_vmspace_reuse(struct proc *p __unused, vm_map_t map __unused)
 300 {
 301
 302         return (true);
 303 }
 304
 305 int
 306 cpu_procctl(struct thread *td __unused, int idtype __unused, id_t id __unused,
 307     int com __unused, void *data __unused)
 308 {
 309
 310         return (EINVAL);
 311 }