]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/i386/i386/vm_machdep.c
MFC r313109:
[FreeBSD/stable/10.git] / 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 <x86/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 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
110 #define CPU_ENABLE_SSE
111 #endif
112
113 _Static_assert(OFFSETOF_CURTHREAD == offsetof(struct pcpu, pc_curthread),
114     "OFFSETOF_CURTHREAD does not correspond with offset of pc_curthread.");
115 _Static_assert(OFFSETOF_CURPCB == offsetof(struct pcpu, pc_curpcb),
116     "OFFSETOF_CURPCB does not correspond with offset of pc_curpcb.");
117
118 static void     cpu_reset_real(void);
119 #ifdef SMP
120 static void     cpu_reset_proxy(void);
121 static u_int    cpu_reset_proxyid;
122 static volatile u_int   cpu_reset_proxy_active;
123 #endif
124
125 static int nsfbufs;
126 static int nsfbufspeak;
127 static int nsfbufsused;
128
129 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, nsfbufs, CTLFLAG_RDTUN, &nsfbufs, 0,
130     "Maximum number of sendfile(2) sf_bufs available");
131 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, nsfbufspeak, CTLFLAG_RD, &nsfbufspeak, 0,
132     "Number of sendfile(2) sf_bufs at peak usage");
133 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, nsfbufsused, CTLFLAG_RD, &nsfbufsused, 0,
134     "Number of sendfile(2) sf_bufs in use");
135
136 static void     sf_buf_init(void *arg);
137 SYSINIT(sock_sf, SI_SUB_MBUF, SI_ORDER_ANY, sf_buf_init, NULL);
138
139 LIST_HEAD(sf_head, sf_buf);
140
141 /*
142  * A hash table of active sendfile(2) buffers
143  */
144 static struct sf_head *sf_buf_active;
145 static u_long sf_buf_hashmask;
146
147 #define SF_BUF_HASH(m)  (((m) - vm_page_array) & sf_buf_hashmask)
148
149 static TAILQ_HEAD(, sf_buf) sf_buf_freelist;
150 static u_int    sf_buf_alloc_want;
151
152 /*
153  * A lock used to synchronize access to the hash table and free list
154  */
155 static struct mtx sf_buf_lock;
156
157 union savefpu *
158 get_pcb_user_save_td(struct thread *td)
159 {
160         vm_offset_t p;
161         p = td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
162             roundup2(cpu_max_ext_state_size, XSAVE_AREA_ALIGN);
163         KASSERT((p % XSAVE_AREA_ALIGN) == 0, ("Unaligned pcb_user_save area"));
164         return ((union savefpu *)p);
165 }
166
167 union savefpu *
168 get_pcb_user_save_pcb(struct pcb *pcb)
169 {
170         vm_offset_t p;
171
172         p = (vm_offset_t)(pcb + 1);
173         return ((union savefpu *)p);
174 }
175
176 struct pcb *
177 get_pcb_td(struct thread *td)
178 {
179         vm_offset_t p;
180
181         p = td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
182             roundup2(cpu_max_ext_state_size, XSAVE_AREA_ALIGN) -
183             sizeof(struct pcb);
184         return ((struct pcb *)p);
185 }
186
187 void *
188 alloc_fpusave(int flags)
189 {
190         void *res;
191 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
192         struct savefpu_ymm *sf;
193 #endif
194
195         res = malloc(cpu_max_ext_state_size, M_DEVBUF, flags);
196 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
197         if (use_xsave) {
198                 sf = (struct savefpu_ymm *)res;
199                 bzero(&sf->sv_xstate.sx_hd, sizeof(sf->sv_xstate.sx_hd));
200                 sf->sv_xstate.sx_hd.xstate_bv = xsave_mask;
201         }
202 #endif
203         return (res);
204 }
205
206 /*
207  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
208  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
209  * ready to run and return to user mode.
210  */
211 void
212 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
213 {
214         register struct proc *p1;
215         struct pcb *pcb2;
216         struct mdproc *mdp2;
217
218         p1 = td1->td_proc;
219         if ((flags & RFPROC) == 0) {
220                 if ((flags & RFMEM) == 0) {
221                         /* unshare user LDT */
222                         struct mdproc *mdp1 = &p1->p_md;
223                         struct proc_ldt *pldt, *pldt1;
224
225                         mtx_lock_spin(&dt_lock);
226                         if ((pldt1 = mdp1->md_ldt) != NULL &&
227                             pldt1->ldt_refcnt > 1) {
228                                 pldt = user_ldt_alloc(mdp1, pldt1->ldt_len);
229                                 if (pldt == NULL)
230                                         panic("could not copy LDT");
231                                 mdp1->md_ldt = pldt;
232                                 set_user_ldt(mdp1);
233                                 user_ldt_deref(pldt1);
234                         } else
235                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
236                 }
237                 return;
238         }
239
240         /* Ensure that td1's pcb is up to date. */
241         if (td1 == curthread)
242                 td1->td_pcb->pcb_gs = rgs();
243 #ifdef DEV_NPX
244         critical_enter();
245         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td1)
246                 npxsave(td1->td_pcb->pcb_save);
247         critical_exit();
248 #endif
249
250         /* Point the pcb to the top of the stack */
251         pcb2 = get_pcb_td(td2);
252         td2->td_pcb = pcb2;
253
254         /* Copy td1's pcb */
255         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
256
257         /* Properly initialize pcb_save */
258         pcb2->pcb_save = get_pcb_user_save_pcb(pcb2);
259         bcopy(get_pcb_user_save_td(td1), get_pcb_user_save_pcb(pcb2),
260             cpu_max_ext_state_size);
261
262         /* Point mdproc and then copy over td1's contents */
263         mdp2 = &p2->p_md;
264         bcopy(&p1->p_md, mdp2, sizeof(*mdp2));
265
266         /*
267          * Create a new fresh stack for the new process.
268          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
269          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
270          * The -16 is so we can expand the trapframe if we go to vm86.
271          */
272         td2->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td2->td_pcb - 16) - 1;
273         bcopy(td1->td_frame, td2->td_frame, sizeof(struct trapframe));
274
275         td2->td_frame->tf_eax = 0;              /* Child returns zero */
276         td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;     /* success */
277         td2->td_frame->tf_edx = 1;
278
279         /*
280          * If the parent process has the trap bit set (i.e. a debugger had
281          * single stepped the process to the system call), we need to clear
282          * the trap flag from the new frame unless the debugger had set PF_FORK
283          * on the parent.  Otherwise, the child will receive a (likely
284          * unexpected) SIGTRAP when it executes the first instruction after
285          * returning  to userland.
286          */
287         if ((p1->p_pfsflags & PF_FORK) == 0)
288                 td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
289
290         /*
291          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
292          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
293          */
294 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
295         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdpt);
296 #else
297         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdir);
298 #endif
299         pcb2->pcb_edi = 0;
300         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;       /* fork_trampoline argument */
301         pcb2->pcb_ebp = 0;
302         pcb2->pcb_esp = (int)td2->td_frame - sizeof(void *);
303         pcb2->pcb_ebx = (int)td2;               /* fork_trampoline argument */
304         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
305         pcb2->pcb_psl = PSL_KERNEL;             /* ints disabled */
306         /*-
307          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
308          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
309          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
310          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
311          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
312          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
313          */
314
315         /*
316          * XXX don't copy the i/o pages.  this should probably be fixed.
317          */
318         pcb2->pcb_ext = 0;
319
320         /* Copy the LDT, if necessary. */
321         mtx_lock_spin(&dt_lock);
322         if (mdp2->md_ldt != NULL) {
323                 if (flags & RFMEM) {
324                         mdp2->md_ldt->ldt_refcnt++;
325                 } else {
326                         mdp2->md_ldt = user_ldt_alloc(mdp2,
327                             mdp2->md_ldt->ldt_len);
328                         if (mdp2->md_ldt == NULL)
329                                 panic("could not copy LDT");
330                 }
331         }
332         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
333
334         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
335         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
336         /*
337          * XXX XEN need to check on PSL_USER is handled
338          */
339         td2->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
340         /*
341          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
342          * pcb_esp is loaded pointing to the cpu_switch() stack frame
343          * containing the return address when exiting cpu_switch.
344          * This will normally be to fork_trampoline(), which will have
345          * %ebx loaded with the new proc's pointer.  fork_trampoline()
346          * will set up a stack to call fork_return(p, frame); to complete
347          * the return to user-mode.
348          */
349 }
350
351 /*
352  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
353  * been scheduled yet.
354  *
355  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
356  */
357 void
358 cpu_set_fork_handler(td, func, arg)
359         struct thread *td;
360         void (*func)(void *);
361         void *arg;
362 {
363         /*
364          * Note that the trap frame follows the args, so the function
365          * is really called like this:  func(arg, frame);
366          */
367         td->td_pcb->pcb_esi = (int) func;       /* function */
368         td->td_pcb->pcb_ebx = (int) arg;        /* first arg */
369 }
370
371 void
372 cpu_exit(struct thread *td)
373 {
374
375         /*
376          * If this process has a custom LDT, release it.  Reset pc->pcb_gs
377          * and %gs before we free it in case they refer to an LDT entry.
378          */
379         mtx_lock_spin(&dt_lock);
380         if (td->td_proc->p_md.md_ldt) {
381                 td->td_pcb->pcb_gs = _udatasel;
382                 load_gs(_udatasel);
383                 user_ldt_free(td);
384         } else
385                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
386 }
387
388 void
389 cpu_thread_exit(struct thread *td)
390 {
391
392 #ifdef DEV_NPX
393         critical_enter();
394         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
395                 npxdrop();
396         critical_exit();
397 #endif
398
399         /* Disable any hardware breakpoints. */
400         if (td->td_pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
401                 reset_dbregs();
402                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
403         }
404 }
405
406 void
407 cpu_thread_clean(struct thread *td)
408 {
409         struct pcb *pcb;
410
411         pcb = td->td_pcb; 
412         if (pcb->pcb_ext != NULL) {
413                 /* if (pcb->pcb_ext->ext_refcount-- == 1) ?? */
414                 /*
415                  * XXX do we need to move the TSS off the allocated pages
416                  * before freeing them?  (not done here)
417                  */
418                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)pcb->pcb_ext,
419                     ctob(IOPAGES + 1));
420                 pcb->pcb_ext = NULL;
421         }
422 }
423
424 void
425 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
426 {
427 }
428
429 void
430 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
431 {
432 }
433
434 void
435 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
436 {
437         struct pcb *pcb;
438 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
439         struct xstate_hdr *xhdr;
440 #endif
441
442         td->td_pcb = pcb = get_pcb_td(td);
443         td->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)pcb - 16) - 1;
444         pcb->pcb_ext = NULL; 
445         pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_pcb(pcb);
446 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
447         if (use_xsave) {
448                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(pcb->pcb_save + 1);
449                 bzero(xhdr, sizeof(*xhdr));
450                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
451         }
452 #endif
453 }
454
455 void
456 cpu_thread_free(struct thread *td)
457 {
458
459         cpu_thread_clean(td);
460 }
461
462 void
463 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
464 {
465
466         switch (error) {
467         case 0:
468                 td->td_frame->tf_eax = td->td_retval[0];
469                 td->td_frame->tf_edx = td->td_retval[1];
470                 td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;
471                 break;
472
473         case ERESTART:
474                 /*
475                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes, int
476                  * 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
477                  */
478                 td->td_frame->tf_eip -= td->td_frame->tf_err;
479                 break;
480
481         case EJUSTRETURN:
482                 break;
483
484         default:
485                 td->td_frame->tf_eax = SV_ABI_ERRNO(td->td_proc, error);
486                 td->td_frame->tf_eflags |= PSL_C;
487                 break;
488         }
489 }
490
491 /*
492  * Initialize machine state (pcb and trap frame) for a new thread about to
493  * upcall. Put enough state in the new thread's PCB to get it to go back 
494  * userret(), where we can intercept it again to set the return (upcall)
495  * Address and stack, along with those from upcals that are from other sources
496  * such as those generated in thread_userret() itself.
497  */
498 void
499 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
500 {
501         struct pcb *pcb2;
502
503         /* Point the pcb to the top of the stack. */
504         pcb2 = td->td_pcb;
505
506         /*
507          * Copy the upcall pcb.  This loads kernel regs.
508          * Those not loaded individually below get their default
509          * values here.
510          */
511         bcopy(td0->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
512         pcb2->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE | PCB_NPXUSERINITDONE |
513             PCB_KERNNPX);
514         pcb2->pcb_save = get_pcb_user_save_pcb(pcb2);
515         bcopy(get_pcb_user_save_td(td0), pcb2->pcb_save,
516             cpu_max_ext_state_size);
517
518         /*
519          * Create a new fresh stack for the new thread.
520          */
521         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
522
523         /* If the current thread has the trap bit set (i.e. a debugger had
524          * single stepped the process to the system call), we need to clear
525          * the trap flag from the new frame. Otherwise, the new thread will
526          * receive a (likely unexpected) SIGTRAP when it executes the first
527          * instruction after returning to userland.
528          */
529         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
530
531         /*
532          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
533          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
534          */
535         pcb2->pcb_edi = 0;
536         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;                   /* trampoline arg */
537         pcb2->pcb_ebp = 0;
538         pcb2->pcb_esp = (int)td->td_frame - sizeof(void *); /* trampoline arg */
539         pcb2->pcb_ebx = (int)td;                            /* trampoline arg */
540         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
541         pcb2->pcb_psl &= ~(PSL_I);      /* interrupts must be disabled */
542         pcb2->pcb_gs = rgs();
543         /*
544          * If we didn't copy the pcb, we'd need to do the following registers:
545          * pcb2->pcb_cr3:       cloned above.
546          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
547          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
548          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
549          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
550          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
551          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
552          */
553         pcb2->pcb_ext = NULL;
554
555         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
556         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
557         td->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
558 }
559
560 /*
561  * Set that machine state for performing an upcall that has to
562  * be done in thread_userret() so that those upcalls generated
563  * in thread_userret() itself can be done as well.
564  */
565 void
566 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
567         stack_t *stack)
568 {
569
570         /* 
571          * Do any extra cleaning that needs to be done.
572          * The thread may have optional components
573          * that are not present in a fresh thread.
574          * This may be a recycled thread so make it look
575          * as though it's newly allocated.
576          */
577         cpu_thread_clean(td);
578
579         /*
580          * Set the trap frame to point at the beginning of the uts
581          * function.
582          */
583         td->td_frame->tf_ebp = 0; 
584         td->td_frame->tf_esp =
585             (((int)stack->ss_sp + stack->ss_size - 4) & ~0x0f) - 4;
586         td->td_frame->tf_eip = (int)entry;
587
588         /*
589          * Pass the address of the mailbox for this kse to the uts
590          * function as a parameter on the stack.
591          */
592         suword((void *)(td->td_frame->tf_esp + sizeof(void *)),
593             (int)arg);
594 }
595
596 int
597 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
598 {
599         struct segment_descriptor sd;
600         uint32_t base;
601
602         /*
603          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
604          * the next context switch.  Also store it in the gdt
605          * so that the load of tf_fs into %fs will activate it
606          * at return to userland.
607          */
608         base = (uint32_t)tls_base;
609         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
610         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
611         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
612         sd.sd_hilimit = 0xf;
613         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
614         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
615         sd.sd_p     = 1;
616         sd.sd_xx    = 0;
617         sd.sd_def32 = 1;
618         sd.sd_gran  = 1;
619         critical_enter();
620         /* set %gs */
621         td->td_pcb->pcb_gsd = sd;
622         if (td == curthread) {
623                 PCPU_GET(fsgs_gdt)[1] = sd;
624                 load_gs(GSEL(GUGS_SEL, SEL_UPL));
625         }
626         critical_exit();
627         return (0);
628 }
629
630 /*
631  * Convert kernel VA to physical address
632  */
633 vm_paddr_t
634 kvtop(void *addr)
635 {
636         vm_paddr_t pa;
637
638         pa = pmap_kextract((vm_offset_t)addr);
639         if (pa == 0)
640                 panic("kvtop: zero page frame");
641         return (pa);
642 }
643
644 #ifdef SMP
645 static void
646 cpu_reset_proxy()
647 {
648         cpuset_t tcrp;
649
650         cpu_reset_proxy_active = 1;
651         while (cpu_reset_proxy_active == 1)
652                 ;       /* Wait for other cpu to see that we've started */
653         CPU_SETOF(cpu_reset_proxyid, &tcrp);
654         stop_cpus(tcrp);
655         printf("cpu_reset_proxy: Stopped CPU %d\n", cpu_reset_proxyid);
656         DELAY(1000000);
657         cpu_reset_real();
658 }
659 #endif
660
661 void
662 cpu_reset()
663 {
664 #ifdef XBOX
665         if (arch_i386_is_xbox) {
666                 /* Kick the PIC16L, it can reboot the box */
667                 pic16l_reboot();
668                 for (;;);
669         }
670 #endif
671
672 #ifdef SMP
673         cpuset_t map;
674         u_int cnt;
675
676         if (smp_started) {
677                 map = all_cpus;
678                 CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &map);
679                 CPU_NAND(&map, &stopped_cpus);
680                 if (!CPU_EMPTY(&map)) {
681                         printf("cpu_reset: Stopping other CPUs\n");
682                         stop_cpus(map);
683                 }
684
685                 if (PCPU_GET(cpuid) != 0) {
686                         cpu_reset_proxyid = PCPU_GET(cpuid);
687                         cpustop_restartfunc = cpu_reset_proxy;
688                         cpu_reset_proxy_active = 0;
689                         printf("cpu_reset: Restarting BSP\n");
690
691                         /* Restart CPU #0. */
692                         /* XXX: restart_cpus(1 << 0); */
693                         CPU_SETOF(0, &started_cpus);
694                         wmb();
695
696                         cnt = 0;
697                         while (cpu_reset_proxy_active == 0 && cnt < 10000000)
698                                 cnt++;  /* Wait for BSP to announce restart */
699                         if (cpu_reset_proxy_active == 0)
700                                 printf("cpu_reset: Failed to restart BSP\n");
701                         enable_intr();
702                         cpu_reset_proxy_active = 2;
703
704                         while (1);
705                         /* NOTREACHED */
706                 }
707
708                 DELAY(1000000);
709         }
710 #endif
711         cpu_reset_real();
712         /* NOTREACHED */
713 }
714
715 static void
716 cpu_reset_real()
717 {
718         struct region_descriptor null_idt;
719 #ifndef PC98
720         int b;
721 #endif
722
723         disable_intr();
724 #ifdef XEN
725         if (smp_processor_id() == 0)
726                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_reboot);
727         else
728                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
729 #endif 
730 #ifdef CPU_ELAN
731         if (elan_mmcr != NULL)
732                 elan_mmcr->RESCFG = 1;
733 #endif
734
735         if (cpu == CPU_GEODE1100) {
736                 /* Attempt Geode's own reset */
737                 outl(0xcf8, 0x80009044ul);
738                 outl(0xcfc, 0xf);
739         }
740
741 #ifdef PC98
742         /*
743          * Attempt to do a CPU reset via CPU reset port.
744          */
745         if ((inb(0x35) & 0xa0) != 0xa0) {
746                 outb(0x37, 0x0f);               /* SHUT0 = 0. */
747                 outb(0x37, 0x0b);               /* SHUT1 = 0. */
748         }
749         outb(0xf0, 0x00);               /* Reset. */
750 #else
751 #if !defined(BROKEN_KEYBOARD_RESET)
752         /*
753          * Attempt to do a CPU reset via the keyboard controller,
754          * do not turn off GateA20, as any machine that fails
755          * to do the reset here would then end up in no man's land.
756          */
757         outb(IO_KBD + 4, 0xFE);
758         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
759 #endif
760
761         /*
762          * Attempt to force a reset via the Reset Control register at
763          * I/O port 0xcf9.  Bit 2 forces a system reset when it
764          * transitions from 0 to 1.  Bit 1 selects the type of reset
765          * to attempt: 0 selects a "soft" reset, and 1 selects a
766          * "hard" reset.  We try a "hard" reset.  The first write sets
767          * bit 1 to select a "hard" reset and clears bit 2.  The
768          * second write forces a 0 -> 1 transition in bit 2 to trigger
769          * a reset.
770          */
771         outb(0xcf9, 0x2);
772         outb(0xcf9, 0x6);
773         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
774
775         /*
776          * Attempt to force a reset via the Fast A20 and Init register
777          * at I/O port 0x92.  Bit 1 serves as an alternate A20 gate.
778          * Bit 0 asserts INIT# when set to 1.  We are careful to only
779          * preserve bit 1 while setting bit 0.  We also must clear bit
780          * 0 before setting it if it isn't already clear.
781          */
782         b = inb(0x92);
783         if (b != 0xff) {
784                 if ((b & 0x1) != 0)
785                         outb(0x92, b & 0xfe);
786                 outb(0x92, b | 0x1);
787                 DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
788         }
789 #endif /* PC98 */
790
791         printf("No known reset method worked, attempting CPU shutdown\n");
792         DELAY(1000000); /* wait 1 sec for printf to complete */
793
794         /* Wipe the IDT. */
795         null_idt.rd_limit = 0;
796         null_idt.rd_base = 0;
797         lidt(&null_idt);
798
799         /* "good night, sweet prince .... <THUNK!>" */
800         breakpoint();
801
802         /* NOTREACHED */
803         while(1);
804 }
805
806 /*
807  * Allocate a pool of sf_bufs (sendfile(2) or "super-fast" if you prefer. :-))
808  */
809 static void
810 sf_buf_init(void *arg)
811 {
812         struct sf_buf *sf_bufs;
813         vm_offset_t sf_base;
814         int i;
815
816         nsfbufs = NSFBUFS;
817         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nsfbufs", &nsfbufs);
818
819         sf_buf_active = hashinit(nsfbufs, M_TEMP, &sf_buf_hashmask);
820         TAILQ_INIT(&sf_buf_freelist);
821         sf_base = kva_alloc(nsfbufs * PAGE_SIZE);
822         sf_bufs = malloc(nsfbufs * sizeof(struct sf_buf), M_TEMP,
823             M_NOWAIT | M_ZERO);
824         for (i = 0; i < nsfbufs; i++) {
825                 sf_bufs[i].kva = sf_base + i * PAGE_SIZE;
826                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, &sf_bufs[i], free_entry);
827         }
828         sf_buf_alloc_want = 0;
829         mtx_init(&sf_buf_lock, "sf_buf", NULL, MTX_DEF);
830 }
831
832 /*
833  * Invalidate the cache lines that may belong to the page, if
834  * (possibly old) mapping of the page by sf buffer exists.  Returns
835  * TRUE when mapping was found and cache invalidated.
836  */
837 boolean_t
838 sf_buf_invalidate_cache(vm_page_t m)
839 {
840         struct sf_head *hash_list;
841         struct sf_buf *sf;
842         boolean_t ret;
843
844         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
845         ret = FALSE;
846         mtx_lock(&sf_buf_lock);
847         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
848                 if (sf->m == m) {
849                         /*
850                          * Use pmap_qenter to update the pte for
851                          * existing mapping, in particular, the PAT
852                          * settings are recalculated.
853                          */
854                         pmap_qenter(sf->kva, &m, 1);
855                         pmap_invalidate_cache_range(sf->kva, sf->kva +
856                             PAGE_SIZE, FALSE);
857                         ret = TRUE;
858                         break;
859                 }
860         }
861         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
862         return (ret);
863 }
864
865 /*
866  * Get an sf_buf from the freelist.  May block if none are available.
867  */
868 struct sf_buf *
869 sf_buf_alloc(struct vm_page *m, int flags)
870 {
871         pt_entry_t opte, *ptep;
872         struct sf_head *hash_list;
873         struct sf_buf *sf;
874 #ifdef SMP
875         cpuset_t other_cpus;
876         u_int cpuid;
877 #endif
878         int error;
879
880         KASSERT(curthread->td_pinned > 0 || (flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0,
881             ("sf_buf_alloc(SFB_CPUPRIVATE): curthread not pinned"));
882         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
883         mtx_lock(&sf_buf_lock);
884         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
885                 if (sf->m == m) {
886                         sf->ref_count++;
887                         if (sf->ref_count == 1) {
888                                 TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
889                                 nsfbufsused++;
890                                 nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
891                         }
892 #ifdef SMP
893                         goto shootdown; 
894 #else
895                         goto done;
896 #endif
897                 }
898         }
899         while ((sf = TAILQ_FIRST(&sf_buf_freelist)) == NULL) {
900                 if (flags & SFB_NOWAIT)
901                         goto done;
902                 sf_buf_alloc_want++;
903                 SFSTAT_INC(sf_allocwait);
904                 error = msleep(&sf_buf_freelist, &sf_buf_lock,
905                     (flags & SFB_CATCH) ? PCATCH | PVM : PVM, "sfbufa", 0);
906                 sf_buf_alloc_want--;
907
908                 /*
909                  * If we got a signal, don't risk going back to sleep. 
910                  */
911                 if (error)
912                         goto done;
913         }
914         TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
915         if (sf->m != NULL)
916                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
917         LIST_INSERT_HEAD(hash_list, sf, list_entry);
918         sf->ref_count = 1;
919         sf->m = m;
920         nsfbufsused++;
921         nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
922
923         /*
924          * Update the sf_buf's virtual-to-physical mapping, flushing the
925          * virtual address from the TLB.  Since the reference count for 
926          * the sf_buf's old mapping was zero, that mapping is not 
927          * currently in use.  Consequently, there is no need to exchange 
928          * the old and new PTEs atomically, even under PAE.
929          */
930         ptep = vtopte(sf->kva);
931         opte = *ptep;
932 #ifdef XEN
933        PT_SET_MA(sf->kva, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | pgeflag
934            | PG_RW | PG_V | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
935 #else
936         *ptep = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pgeflag | PG_RW | PG_V |
937             pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
938 #endif
939
940         /*
941          * Avoid unnecessary TLB invalidations: If the sf_buf's old
942          * virtual-to-physical mapping was not used, then any processor
943          * that has invalidated the sf_buf's virtual address from its TLB
944          * since the last used mapping need not invalidate again.
945          */
946 #ifdef SMP
947         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
948                 CPU_ZERO(&sf->cpumask);
949 shootdown:
950         sched_pin();
951         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
952         if (!CPU_ISSET(cpuid, &sf->cpumask)) {
953                 CPU_SET(cpuid, &sf->cpumask);
954                 invlpg(sf->kva);
955         }
956         if ((flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0) {
957                 other_cpus = all_cpus;
958                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
959                 CPU_NAND(&other_cpus, &sf->cpumask);
960                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus)) {
961                         CPU_OR(&sf->cpumask, &other_cpus);
962                         smp_masked_invlpg(other_cpus, sf->kva);
963                 }
964         }
965         sched_unpin();
966 #else
967         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
968                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sf->kva);
969 #endif
970 done:
971         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
972         return (sf);
973 }
974
975 /*
976  * Remove a reference from the given sf_buf, adding it to the free
977  * list when its reference count reaches zero.  A freed sf_buf still,
978  * however, retains its virtual-to-physical mapping until it is
979  * recycled or reactivated by sf_buf_alloc(9).
980  */
981 void
982 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
983 {
984
985         mtx_lock(&sf_buf_lock);
986         sf->ref_count--;
987         if (sf->ref_count == 0) {
988                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
989                 nsfbufsused--;
990 #ifdef XEN
991 /*
992  * Xen doesn't like having dangling R/W mappings
993  */
994                 pmap_qremove(sf->kva, 1);
995                 sf->m = NULL;
996                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
997 #endif
998                 if (sf_buf_alloc_want > 0)
999                         wakeup(&sf_buf_freelist);
1000         }
1001         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Software interrupt handler for queued VM system processing.
1006  */   
1007 void  
1008 swi_vm(void *dummy) 
1009 {     
1010         if (busdma_swi_pending != 0)
1011                 busdma_swi();
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Tell whether this address is in some physical memory region.
1016  * Currently used by the kernel coredump code in order to avoid
1017  * dumping the ``ISA memory hole'' which could cause indefinite hangs,
1018  * or other unpredictable behaviour.
1019  */
1020
1021 int
1022 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
1023 {
1024
1025 #ifdef DEV_ISA
1026         /* The ISA ``memory hole''. */
1027         if (addr >= 0xa0000 && addr < 0x100000)
1028                 return 0;
1029 #endif
1030
1031         /*
1032          * stuff other tests for known memory-mapped devices (PCI?)
1033          * here
1034          */
1035
1036         return 1;
1037 }