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 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/kernel.h>
  49 #include <sys/malloc.h>
  50 #include <sys/mbuf.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/socketvar.h>
  53 #include <sys/syscall.h>
  54 #include <sys/sysctl.h>
  55 #include <sys/sysent.h>
  56 #include <sys/unistd.h>
  57
  58 #include <machine/cpu.h>
  59 #include <machine/frame.h>
  60 #include <machine/pcb.h>
  61 #include <machine/sysarch.h>
  62 #include <sys/lock.h>
  63 #include <sys/mutex.h>
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/pmap.h>
  67 #include <vm/vm_extern.h>
  68 #include <vm/vm_kern.h>
  69 #include <vm/vm_page.h>
  70 #include <vm/vm_map.h>
  71 #include <vm/vm_param.h>
  72 #include <vm/vm_pageout.h>
  73 #include <vm/uma.h>
  74 #include <vm/uma_int.h>
  75
  76 #include <machine/md_var.h>
  77 #include <machine/vfp.h>
  78
  79 /*
  80  * struct switchframe and trapframe must both be a multiple of 8
  81  * for correct stack alignment.
  82  */
  83 _Static_assert((sizeof(struct switchframe) % 8) == 0, "Bad alignment");
  84 _Static_assert((sizeof(struct trapframe) % 8) == 0, "Bad alignment");
  85
  86 uint32_t initial_fpscr = VFPSCR_DN | VFPSCR_FZ;
  87
  88 /*
  89  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
  90  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
  91  * ready to run and return to user mode.
  92  */
  93 void
  94 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
  95 {
  96         struct pcb *pcb2;
  97         struct trapframe *tf;
  98         struct mdproc *mdp2;
  99
 100         if ((flags & RFPROC) == 0)
 101                 return;
 102
 103         /* Point the pcb to the top of the stack */
 104         pcb2 = (struct pcb *)
 105             (td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 106 #ifdef VFP
 107         /* Store actual state of VFP */
 108         if (curthread == td1) {
 109                 if ((td1->td_pcb->pcb_fpflags & PCB_FP_STARTED) != 0)
 110                         vfp_save_state(td1, td1->td_pcb);
 111         }
 112 #endif
 113         td2->td_pcb = pcb2;
 114
 115         /* Clone td1's pcb */
 116         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 117
 118         /* Point to mdproc and then copy over td1's contents */
 119         mdp2 = &p2->p_md;
 120         bcopy(&td1->td_proc->p_md, mdp2, sizeof(*mdp2));
 121
 122         /* Point the frame to the stack in front of pcb and copy td1's frame */
 123         td2->td_frame = (struct trapframe *)pcb2 - 1;
 124         *td2->td_frame = *td1->td_frame;
 125
 126         /*
 127          * Create a new fresh stack for the new process.
 128          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 129          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 130          */
 131         pmap_set_pcb_pagedir(vmspace_pmap(p2->p_vmspace), pcb2);
 132         pcb2->pcb_regs.sf_r4 = (register_t)fork_return;
 133         pcb2->pcb_regs.sf_r5 = (register_t)td2;
 134         pcb2->pcb_regs.sf_lr = (register_t)fork_trampoline;
 135         pcb2->pcb_regs.sf_sp = STACKALIGN(td2->td_frame);
 136         pcb2->pcb_regs.sf_tpidrurw = (register_t)get_tls();
 137
 138 #ifdef VFP
 139         vfp_new_thread(td2, td1, true);
 140 #endif
 141
 142         tf = td2->td_frame;
 143         tf->tf_spsr &= ~PSR_C;
 144         tf->tf_r0 = 0;
 145         tf->tf_r1 = 0;
 146
 147         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 148         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 149         td2->td_md.md_saved_cspr = PSR_SVC32_MODE;
 150 }
 151
 152 void
 153 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 154 {
 155 }
 156
 157 void
 158 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 159 {
 160 }
 161
 162 void
 163 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 164 {
 165         struct trapframe *frame;
 166
 167         frame = td->td_frame;
 168         switch (error) {
 169         case 0:
 170                 frame->tf_r0 = td->td_retval[0];
 171                 frame->tf_r1 = td->td_retval[1];
 172                 frame->tf_spsr &= ~PSR_C;   /* carry bit */
 173                 break;
 174         case ERESTART:
 175                 /*
 176                  * Reconstruct the pc to point at the swi.
 177                  */
 178 #if __ARM_ARCH >= 7
 179                 if ((frame->tf_spsr & PSR_T) != 0)
 180                         frame->tf_pc -= THUMB_INSN_SIZE;
 181                 else
 182 #endif
 183                         frame->tf_pc -= INSN_SIZE;
 184                 break;
 185         case EJUSTRETURN:
 186                 /* nothing to do */
 187                 break;
 188         default:
 189                 frame->tf_r0 = error;
 190                 frame->tf_spsr |= PSR_C;    /* carry bit */
 191                 break;
 192         }
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Initialize machine state, mostly pcb and trap frame for a new
 197  * thread, about to return to userspace.  Put enough state in the new
 198  * thread's PCB to get it to go back to the fork_return(), which
 199  * finalizes the thread state and handles peculiarities of the first
 200  * return to userspace for the new thread.
 201  */
 202 void
 203 cpu_copy_thread(struct thread *td, struct thread *td0)
 204 {
 205
 206         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 207         bcopy(td0->td_pcb, td->td_pcb, sizeof(struct pcb));
 208
 209         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r4 = (register_t)fork_return;
 210         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r5 = (register_t)td;
 211         td->td_pcb->pcb_regs.sf_lr = (register_t)fork_trampoline;
 212         td->td_pcb->pcb_regs.sf_sp = STACKALIGN(td->td_frame);
 213
 214         td->td_frame->tf_spsr &= ~PSR_C;
 215         td->td_frame->tf_r0 = 0;
 216
 217 #ifdef VFP
 218         vfp_new_thread(td, td0, false);
 219 #endif
 220
 221         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 222         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 223         td->td_md.md_saved_cspr = PSR_SVC32_MODE;
 224 }
 225
 226 /*
 227  * Set that machine state for performing an upcall that starts
 228  * the entry function with the given argument.
 229  */
 230 void
 231 cpu_set_upcall(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 232         stack_t *stack)
 233 {
 234         struct trapframe *tf = td->td_frame;
 235
 236         tf->tf_usr_sp = STACKALIGN((int)stack->ss_sp + stack->ss_size);
 237         tf->tf_pc = (int)entry;
 238         tf->tf_r0 = (int)arg;
 239         tf->tf_spsr = PSR_USR32_MODE;
 240         if ((register_t)entry & 1)
 241                 tf->tf_spsr |= PSR_T;
 242 }
 243
 244 int
 245 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 246 {
 247
 248         td->td_pcb->pcb_regs.sf_tpidrurw = (register_t)tls_base;
 249         if (td == curthread)
 250                 set_tls(tls_base);
 251         return (0);
 252 }
 253
 254 void
 255 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 256 {
 257 }
 258
 259 void
 260 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 261 {
 262         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack + td->td_kstack_pages *
 263             PAGE_SIZE) - 1;
 264         /*
 265          * Ensure td_frame is aligned to an 8 byte boundary as it will be
 266          * placed into the stack pointer which must be 8 byte aligned in
 267          * the ARM EABI.
 268          */
 269         td->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td->td_pcb) - 1;
 270 }
 271
 272 void
 273 cpu_thread_free(struct thread *td)
 274 {
 275 }
 276
 277 void
 278 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 279 {
 280 }
 281
 282 /*
 283  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 284  * been scheduled yet.
 285  *
 286  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 287  */
 288 void
 289 cpu_fork_kthread_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 290 {
 291         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r4 = (register_t)func;  /* function */
 292         td->td_pcb->pcb_regs.sf_r5 = (register_t)arg;   /* first arg */
 293 }
 294
 295 void
 296 cpu_exit(struct thread *td)
 297 {
 298 }
 299
 300 bool
 301 cpu_exec_vmspace_reuse(struct proc *p __unused, vm_map_t map __unused)
 302 {
 303
 304         return (true);
 305 }
 306
 307 int
 308 cpu_procctl(struct thread *td __unused, int idtype __unused, id_t id __unused,
 309     int com __unused, void *data __unused)
 310 {
 311
 312         return (EINVAL);
 313 }