sys/arm64/arm64/vm_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2014 Andrew Turner
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  */
  27
  28 #include "opt_platform.h"
  29
  30 #include <sys/cdefs.h>
  31 __FBSDID("$FreeBSD$");
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/systm.h>
  35 #include <sys/limits.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/sf_buf.h>
  38 #include <sys/signal.h>
  39 #include <sys/sysent.h>
  40 #include <sys/unistd.h>
  41
  42 #include <vm/vm.h>
  43 #include <vm/vm_page.h>
  44 #include <vm/vm_map.h>
  45 #include <vm/uma.h>
  46 #include <vm/uma_int.h>
  47
  48 #include <machine/armreg.h>
  49 #include <machine/cpu.h>
  50 #include <machine/md_var.h>
  51 #include <machine/pcb.h>
  52 #include <machine/frame.h>
  53
  54 #ifdef VFP
  55 #include <machine/vfp.h>
  56 #endif
  57
  58 #include <dev/psci/psci.h>
  59
  60 /*
  61  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
  62  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
  63  * ready to run and return to user mode.
  64  */
  65 void
  66 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
  67 {
  68         struct pcb *pcb2;
  69         struct trapframe *tf;
  70
  71         if ((flags & RFPROC) == 0)
  72                 return;
  73
  74         if (td1 == curthread) {
  75                 /*
  76                  * Save the tpidr_el0 and the vfp state, these normally happen
  77                  * in cpu_switch, but if userland changes these then forks
  78                  * this may not have happened.
  79                  */
  80                 td1->td_pcb->pcb_tpidr_el0 = READ_SPECIALREG(tpidr_el0);
  81                 td1->td_pcb->pcb_tpidrro_el0 = READ_SPECIALREG(tpidrro_el0);
  82 #ifdef VFP
  83                 if ((td1->td_pcb->pcb_fpflags & PCB_FP_STARTED) != 0)
  84                         vfp_save_state(td1, td1->td_pcb);
  85 #endif
  86         }
  87
  88         pcb2 = (struct pcb *)(td2->td_kstack +
  89             td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
  90
  91         td2->td_pcb = pcb2;
  92         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
  93
  94         td2->td_proc->p_md.md_l0addr =
  95             vtophys(vmspace_pmap(td2->td_proc->p_vmspace)->pm_l0);
  96
  97         tf = (struct trapframe *)STACKALIGN((struct trapframe *)pcb2 - 1);
  98         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
  99         tf->tf_x[0] = 0;
 100         tf->tf_x[1] = 0;
 101         tf->tf_spsr = td1->td_frame->tf_spsr & PSR_M_32;
 102
 103         td2->td_frame = tf;
 104
 105         /* Set the return value registers for fork() */
 106         td2->td_pcb->pcb_x[8] = (uintptr_t)fork_return;
 107         td2->td_pcb->pcb_x[9] = (uintptr_t)td2;
 108         td2->td_pcb->pcb_x[PCB_LR] = (uintptr_t)fork_trampoline;
 109         td2->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td2->td_frame;
 110         td2->td_pcb->pcb_fpusaved = &td2->td_pcb->pcb_fpustate;
 111         td2->td_pcb->pcb_vfpcpu = UINT_MAX;
 112
 113         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 114         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 115         td2->td_md.md_saved_daif = td1->td_md.md_saved_daif & ~DAIF_I_MASKED;
 116 }
 117
 118 void
 119 cpu_reset(void)
 120 {
 121
 122         psci_reset();
 123
 124         printf("cpu_reset failed");
 125         while(1)
 126                 __asm volatile("wfi" ::: "memory");
 127 }
 128
 129 void
 130 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 131 {
 132 }
 133
 134 void
 135 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 136 {
 137 }
 138
 139 void
 140 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 141 {
 142         struct trapframe *frame;
 143
 144         frame = td->td_frame;
 145
 146         switch (error) {
 147         case 0:
 148                 frame->tf_x[0] = td->td_retval[0];
 149                 frame->tf_x[1] = td->td_retval[1];
 150                 frame->tf_spsr &= ~PSR_C;       /* carry bit */
 151                 break;
 152         case ERESTART:
 153                 frame->tf_elr -= 4;
 154                 break;
 155         case EJUSTRETURN:
 156                 break;
 157         default:
 158                 frame->tf_spsr |= PSR_C;        /* carry bit */
 159                 frame->tf_x[0] = SV_ABI_ERRNO(td->td_proc, error);
 160                 break;
 161         }
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Initialize machine state, mostly pcb and trap frame for a new
 166  * thread, about to return to userspace.  Put enough state in the new
 167  * thread's PCB to get it to go back to the fork_return(), which
 168  * finalizes the thread state and handles peculiarities of the first
 169  * return to userspace for the new thread.
 170  */
 171 void
 172 cpu_copy_thread(struct thread *td, struct thread *td0)
 173 {
 174         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 175         bcopy(td0->td_pcb, td->td_pcb, sizeof(struct pcb));
 176
 177         td->td_pcb->pcb_x[8] = (uintptr_t)fork_return;
 178         td->td_pcb->pcb_x[9] = (uintptr_t)td;
 179         td->td_pcb->pcb_x[PCB_LR] = (uintptr_t)fork_trampoline;
 180         td->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td->td_frame;
 181         td->td_pcb->pcb_fpusaved = &td->td_pcb->pcb_fpustate;
 182         td->td_pcb->pcb_vfpcpu = UINT_MAX;
 183
 184         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 185         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 186         td->td_md.md_saved_daif = td0->td_md.md_saved_daif & ~DAIF_I_MASKED;
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Set that machine state for performing an upcall that starts
 191  * the entry function with the given argument.
 192  */
 193 void
 194 cpu_set_upcall(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 195         stack_t *stack)
 196 {
 197         struct trapframe *tf = td->td_frame;
 198
 199         /* 32bits processes use r13 for sp */
 200         if (td->td_frame->tf_spsr & PSR_M_32)
 201                 tf->tf_x[13] = STACKALIGN((uintptr_t)stack->ss_sp + stack->ss_size);
 202         else
 203                 tf->tf_sp = STACKALIGN((uintptr_t)stack->ss_sp + stack->ss_size);
 204         tf->tf_elr = (register_t)entry;
 205         tf->tf_x[0] = (register_t)arg;
 206 }
 207
 208 int
 209 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 210 {
 211         struct pcb *pcb;
 212
 213         if ((uintptr_t)tls_base >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
 214                 return (EINVAL);
 215
 216         pcb = td->td_pcb;
 217         if (td->td_frame->tf_spsr & PSR_M_32) {
 218                 /* 32bits arm stores the user TLS into tpidrro */
 219                 pcb->pcb_tpidrro_el0 = (register_t)tls_base;
 220                 pcb->pcb_tpidr_el0 = (register_t)tls_base;
 221                 if (td == curthread) {
 222                         WRITE_SPECIALREG(tpidrro_el0, tls_base);
 223                         WRITE_SPECIALREG(tpidr_el0, tls_base);
 224                 }
 225         } else {
 226                 pcb->pcb_tpidr_el0 = (register_t)tls_base;
 227                 if (td == curthread)
 228                         WRITE_SPECIALREG(tpidr_el0, tls_base);
 229         }
 230
 231         return (0);
 232 }
 233
 234 void
 235 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 236 {
 237 }
 238
 239 void
 240 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 241 {
 242
 243         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack +
 244             td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 245         td->td_frame = (struct trapframe *)STACKALIGN(
 246             (struct trapframe *)td->td_pcb - 1);
 247 }
 248
 249 void
 250 cpu_thread_free(struct thread *td)
 251 {
 252 }
 253
 254 void
 255 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 256 {
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 261  * been scheduled yet.
 262  *
 263  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 264  */
 265 void
 266 cpu_fork_kthread_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 267 {
 268
 269         td->td_pcb->pcb_x[8] = (uintptr_t)func;
 270         td->td_pcb->pcb_x[9] = (uintptr_t)arg;
 271         td->td_pcb->pcb_x[PCB_LR] = (uintptr_t)fork_trampoline;
 272         td->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td->td_frame;
 273         td->td_pcb->pcb_fpusaved = &td->td_pcb->pcb_fpustate;
 274         td->td_pcb->pcb_vfpcpu = UINT_MAX;
 275 }
 276
 277 void
 278 cpu_exit(struct thread *td)
 279 {
 280 }
 281
 282 bool
 283 cpu_exec_vmspace_reuse(struct proc *p __unused, vm_map_t map __unused)
 284 {
 285
 286         return (true);
 287 }
 288
 289 int
 290 cpu_procctl(struct thread *td __unused, int idtype __unused, id_t id __unused,
 291     int com __unused, void *data __unused)
 292 {
 293
 294         return (EINVAL);
 295 }
 296
 297 void
 298 swi_vm(void *v)
 299 {
 300
 301         if (busdma_swi_pending != 0)
 302                 busdma_swi();
 303 }