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 <isa/isareg.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 union savefpu *
 126 get_pcb_user_save_td(struct thread *td)
 127 {
 128         vm_offset_t p;
 129
 130         p = td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
 131             cpu_max_ext_state_size;
 132         KASSERT((p % 64) == 0, ("Unaligned pcb_user_save area"));
 133         return ((union savefpu *)p);
 134 }
 135
 136 union savefpu *
 137 get_pcb_user_save_pcb(struct pcb *pcb)
 138 {
 139         vm_offset_t p;
 140
 141         p = (vm_offset_t)(pcb + 1);
 142         return ((union savefpu *)p);
 143 }
 144
 145 struct pcb *
 146 get_pcb_td(struct thread *td)
 147 {
 148         vm_offset_t p;
 149
 150         p = td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
 151             cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct pcb);
 152         return ((struct pcb *)p);
 153 }
 154
 155 void *
 156 alloc_fpusave(int flags)
 157 {
 158         void *res;
 159 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 160         struct savefpu_ymm *sf;
 161 #endif
 162
 163         res = malloc(cpu_max_ext_state_size, M_DEVBUF, flags);
 164 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 165         if (use_xsave) {
 166                 sf = (struct savefpu_ymm *)res;
 167                 bzero(&sf->sv_xstate.sx_hd, sizeof(sf->sv_xstate.sx_hd));
 168                 sf->sv_xstate.sx_hd.xstate_bv = xsave_mask;
 169         }
 170 #endif
 171         return (res);
 172 }
 173 /*
 174  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 175  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 176  * ready to run and return to user mode.
 177  */
 178 void
 179 cpu_fork(td1, p2, td2, flags)
 180         register struct thread *td1;
 181         register struct proc *p2;
 182         struct thread *td2;
 183         int flags;
 184 {
 185         register struct proc *p1;
 186         struct pcb *pcb2;
 187         struct mdproc *mdp2;
 188
 189         p1 = td1->td_proc;
 190         if ((flags & RFPROC) == 0) {
 191                 if ((flags & RFMEM) == 0) {
 192                         /* unshare user LDT */
 193                         struct mdproc *mdp1 = &p1->p_md;
 194                         struct proc_ldt *pldt, *pldt1;
 195
 196                         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 197                         if ((pldt1 = mdp1->md_ldt) != NULL &&
 198                             pldt1->ldt_refcnt > 1) {
 199                                 pldt = user_ldt_alloc(mdp1, pldt1->ldt_len);
 200                                 if (pldt == NULL)
 201                                         panic("could not copy LDT");
 202                                 mdp1->md_ldt = pldt;
 203                                 set_user_ldt(mdp1);
 204                                 user_ldt_deref(pldt1);
 205                         } else
 206                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 207                 }
 208                 return;
 209         }
 210
 211         /* Ensure that td1's pcb is up to date. */
 212         if (td1 == curthread)
 213                 td1->td_pcb->pcb_gs = rgs();
 214 #ifdef DEV_NPX
 215         critical_enter();
 216         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td1)
 217                 npxsave(td1->td_pcb->pcb_save);
 218         critical_exit();
 219 #endif
 220
 221         /* Point the pcb to the top of the stack */
 222         pcb2 = get_pcb_td(td2);
 223         td2->td_pcb = pcb2;
 224
 225         /* Copy td1's pcb */
 226         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 227
 228         /* Properly initialize pcb_save */
 229         pcb2->pcb_save = get_pcb_user_save_pcb(pcb2);
 230         bcopy(get_pcb_user_save_td(td1), get_pcb_user_save_pcb(pcb2),
 231             cpu_max_ext_state_size);
 232
 233         /* Point mdproc and then copy over td1's contents */
 234         mdp2 = &p2->p_md;
 235         bcopy(&p1->p_md, mdp2, sizeof(*mdp2));
 236
 237         /*
 238          * Create a new fresh stack for the new process.
 239          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 240          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 241          * The -16 is so we can expand the trapframe if we go to vm86.
 242          */
 243         td2->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td2->td_pcb - 16) - 1;
 244         bcopy(td1->td_frame, td2->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 245
 246         td2->td_frame->tf_eax = 0;              /* Child returns zero */
 247         td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;     /* success */
 248         td2->td_frame->tf_edx = 1;
 249
 250         /*
 251          * If the parent process has the trap bit set (i.e. a debugger had
 252          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 253          * the trap flag from the new frame unless the debugger had set PF_FORK
 254          * on the parent.  Otherwise, the child will receive a (likely
 255          * unexpected) SIGTRAP when it executes the first instruction after
 256          * returning  to userland.
 257          */
 258         if ((p1->p_pfsflags & PF_FORK) == 0)
 259                 td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 260
 261         /*
 262          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 263          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 264          */
 265 #ifdef PAE
 266         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdpt);
 267 #else
 268         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdir);
 269 #endif
 270         pcb2->pcb_edi = 0;
 271         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;       /* fork_trampoline argument */
 272         pcb2->pcb_ebp = 0;
 273         pcb2->pcb_esp = (int)td2->td_frame - sizeof(void *);
 274         pcb2->pcb_ebx = (int)td2;               /* fork_trampoline argument */
 275         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 276         pcb2->pcb_psl = PSL_KERNEL;             /* ints disabled */
 277         /*-
 278          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 279          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 280          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 281          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 282          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 283          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 284          */
 285
 286         /*
 287          * XXX don't copy the i/o pages.  this should probably be fixed.
 288          */
 289         pcb2->pcb_ext = 0;
 290
 291         /* Copy the LDT, if necessary. */
 292         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 293         if (mdp2->md_ldt != NULL) {
 294                 if (flags & RFMEM) {
 295                         mdp2->md_ldt->ldt_refcnt++;
 296                 } else {
 297                         mdp2->md_ldt = user_ldt_alloc(mdp2,
 298                             mdp2->md_ldt->ldt_len);
 299                         if (mdp2->md_ldt == NULL)
 300                                 panic("could not copy LDT");
 301                 }
 302         }
 303         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 304
 305         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 306         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 307         /*
 308          * XXX XEN need to check on PSL_USER is handled
 309          */
 310         td2->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 311         /*
 312          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 313          * pcb_esp is loaded pointing to the cpu_switch() stack frame
 314          * containing the return address when exiting cpu_switch.
 315          * This will normally be to fork_trampoline(), which will have
 316          * %ebx loaded with the new proc's pointer.  fork_trampoline()
 317          * will set up a stack to call fork_return(p, frame); to complete
 318          * the return to user-mode.
 319          */
 320 }
 321
 322 /*
 323  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 324  * been scheduled yet.
 325  *
 326  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 327  */
 328 void
 329 cpu_set_fork_handler(td, func, arg)
 330         struct thread *td;
 331         void (*func)(void *);
 332         void *arg;
 333 {
 334         /*
 335          * Note that the trap frame follows the args, so the function
 336          * is really called like this:  func(arg, frame);
 337          */
 338         td->td_pcb->pcb_esi = (int) func;       /* function */
 339         td->td_pcb->pcb_ebx = (int) arg;        /* first arg */
 340 }
 341
 342 void
 343 cpu_exit(struct thread *td)
 344 {
 345
 346         /*
 347          * If this process has a custom LDT, release it.  Reset pc->pcb_gs
 348          * and %gs before we free it in case they refer to an LDT entry.
 349          */
 350         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 351         if (td->td_proc->p_md.md_ldt) {
 352                 td->td_pcb->pcb_gs = _udatasel;
 353                 load_gs(_udatasel);
 354                 user_ldt_free(td);
 355         } else
 356                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 357 }
 358
 359 void
 360 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 361 {
 362
 363 #ifdef DEV_NPX
 364         critical_enter();
 365         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 366                 npxdrop();
 367         critical_exit();
 368 #endif
 369
 370         /* Disable any hardware breakpoints. */
 371         if (td->td_pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 372                 reset_dbregs();
 373                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 374         }
 375 }
 376
 377 void
 378 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 379 {
 380         struct pcb *pcb;
 381
 382         pcb = td->td_pcb;
 383         if (pcb->pcb_ext != NULL) {
 384                 /* if (pcb->pcb_ext->ext_refcount-- == 1) ?? */
 385                 /*
 386                  * XXX do we need to move the TSS off the allocated pages
 387                  * before freeing them?  (not done here)
 388                  */
 389                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)pcb->pcb_ext,
 390                     ctob(IOPAGES + 1));
 391                 pcb->pcb_ext = NULL;
 392         }
 393 }
 394
 395 void
 396 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 397 {
 398 }
 399
 400 void
 401 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 402 {
 403 }
 404
 405 void
 406 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 407 {
 408         struct pcb *pcb;
 409 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 410         struct xstate_hdr *xhdr;
 411 #endif
 412
 413         td->td_pcb = pcb = get_pcb_td(td);
 414         td->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)pcb - 16) - 1;
 415         pcb->pcb_ext = NULL;
 416         pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_pcb(pcb);
 417 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 418         if (use_xsave) {
 419                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(pcb->pcb_save + 1);
 420                 bzero(xhdr, sizeof(*xhdr));
 421                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
 422         }
 423 #endif
 424 }
 425
 426 void
 427 cpu_thread_free(struct thread *td)
 428 {
 429
 430         cpu_thread_clean(td);
 431 }
 432
 433 void
 434 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 435 {
 436
 437         switch (error) {
 438         case 0:
 439                 td->td_frame->tf_eax = td->td_retval[0];
 440                 td->td_frame->tf_edx = td->td_retval[1];
 441                 td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;
 442                 break;
 443
 444         case ERESTART:
 445                 /*
 446                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes, int
 447                  * 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
 448                  */
 449                 td->td_frame->tf_eip -= td->td_frame->tf_err;
 450                 break;
 451
 452         case EJUSTRETURN:
 453                 break;
 454
 455         default:
 456                 if (td->td_proc->p_sysent->sv_errsize) {
 457                         if (error >= td->td_proc->p_sysent->sv_errsize)
 458                                 error = -1;     /* XXX */
 459                         else
 460                                 error = td->td_proc->p_sysent->sv_errtbl[error];
 461                 }
 462                 td->td_frame->tf_eax = error;
 463                 td->td_frame->tf_eflags |= PSL_C;
 464                 break;
 465         }
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Initialize machine state (pcb and trap frame) for a new thread about to
 470  * upcall. Put enough state in the new thread's PCB to get it to go back
 471  * userret(), where we can intercept it again to set the return (upcall)
 472  * Address and stack, along with those from upcals that are from other sources
 473  * such as those generated in thread_userret() itself.
 474  */
 475 void
 476 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 477 {
 478         struct pcb *pcb2;
 479
 480         /* Point the pcb to the top of the stack. */
 481         pcb2 = td->td_pcb;
 482
 483         /*
 484          * Copy the upcall pcb.  This loads kernel regs.
 485          * Those not loaded individually below get their default
 486          * values here.
 487          */
 488         bcopy(td0->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 489         pcb2->pcb_flags &= ~(PCB_NPXINITDONE | PCB_NPXUSERINITDONE |
 490             PCB_KERNNPX);
 491         pcb2->pcb_save = get_pcb_user_save_pcb(pcb2);
 492         bcopy(get_pcb_user_save_td(td0), pcb2->pcb_save,
 493             cpu_max_ext_state_size);
 494
 495         /*
 496          * Create a new fresh stack for the new thread.
 497          */
 498         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 499
 500         /* If the current thread has the trap bit set (i.e. a debugger had
 501          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 502          * the trap flag from the new frame. Otherwise, the new thread will
 503          * receive a (likely unexpected) SIGTRAP when it executes the first
 504          * instruction after returning to userland.
 505          */
 506         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 507
 508         /*
 509          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 510          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 511          */
 512         pcb2->pcb_edi = 0;
 513         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;                   /* trampoline arg */
 514         pcb2->pcb_ebp = 0;
 515         pcb2->pcb_esp = (int)td->td_frame - sizeof(void *); /* trampoline arg */
 516         pcb2->pcb_ebx = (int)td;                            /* trampoline arg */
 517         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 518         pcb2->pcb_psl &= ~(PSL_I);      /* interrupts must be disabled */
 519         pcb2->pcb_gs = rgs();
 520         /*
 521          * If we didn't copy the pcb, we'd need to do the following registers:
 522          * pcb2->pcb_cr3:       cloned above.
 523          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 524          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 525          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 526          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 527          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 528          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 529          */
 530         pcb2->pcb_ext = NULL;
 531
 532         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 533         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 534         td->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Set that machine state for performing an upcall that has to
 539  * be done in thread_userret() so that those upcalls generated
 540  * in thread_userret() itself can be done as well.
 541  */
 542 void
 543 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 544         stack_t *stack)
 545 {
 546
 547         /*
 548          * Do any extra cleaning that needs to be done.
 549          * The thread may have optional components
 550          * that are not present in a fresh thread.
 551          * This may be a recycled thread so make it look
 552          * as though it's newly allocated.
 553          */
 554         cpu_thread_clean(td);
 555
 556         /*
 557          * Set the trap frame to point at the beginning of the uts
 558          * function.
 559          */
 560         td->td_frame->tf_ebp = 0;
 561         td->td_frame->tf_esp =
 562             (((int)stack->ss_sp + stack->ss_size - 4) & ~0x0f) - 4;
 563         td->td_frame->tf_eip = (int)entry;
 564
 565         /*
 566          * Pass the address of the mailbox for this kse to the uts
 567          * function as a parameter on the stack.
 568          */
 569         suword((void *)(td->td_frame->tf_esp + sizeof(void *)),
 570             (int)arg);
 571 }
 572
 573 int
 574 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 575 {
 576         struct segment_descriptor sd;
 577         uint32_t base;
 578
 579         /*
 580          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 581          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 582          * so that the load of tf_fs into %fs will activate it
 583          * at return to userland.
 584          */
 585         base = (uint32_t)tls_base;
 586         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 587         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 588         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 589         sd.sd_hilimit = 0xf;
 590         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 591         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 592         sd.sd_p     = 1;
 593         sd.sd_xx    = 0;
 594         sd.sd_def32 = 1;
 595         sd.sd_gran  = 1;
 596         critical_enter();
 597         /* set %gs */
 598         td->td_pcb->pcb_gsd = sd;
 599         if (td == curthread) {
 600                 PCPU_GET(fsgs_gdt)[1] = sd;
 601                 load_gs(GSEL(GUGS_SEL, SEL_UPL));
 602         }
 603         critical_exit();
 604         return (0);
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Convert kernel VA to physical address
 609  */
 610 vm_paddr_t
 611 kvtop(void *addr)
 612 {
 613         vm_paddr_t pa;
 614
 615         pa = pmap_kextract((vm_offset_t)addr);
 616         if (pa == 0)
 617                 panic("kvtop: zero page frame");
 618         return (pa);
 619 }
 620
 621 #ifdef SMP
 622 static void
 623 cpu_reset_proxy()
 624 {
 625         cpuset_t tcrp;
 626
 627         cpu_reset_proxy_active = 1;
 628         while (cpu_reset_proxy_active == 1)
 629                 ;       /* Wait for other cpu to see that we've started */
 630         CPU_SETOF(cpu_reset_proxyid, &tcrp);
 631         stop_cpus(tcrp);
 632         printf("cpu_reset_proxy: Stopped CPU %d\n", cpu_reset_proxyid);
 633         DELAY(1000000);
 634         cpu_reset_real();
 635 }
 636 #endif
 637
 638 void
 639 cpu_reset()
 640 {
 641 #ifdef XBOX
 642         if (arch_i386_is_xbox) {
 643                 /* Kick the PIC16L, it can reboot the box */
 644                 pic16l_reboot();
 645                 for (;;);
 646         }
 647 #endif
 648
 649 #ifdef SMP
 650         cpuset_t map;
 651         u_int cnt;
 652
 653         if (smp_started) {
 654                 map = all_cpus;
 655                 CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &map);
 656                 CPU_NAND(&map, &stopped_cpus);
 657                 if (!CPU_EMPTY(&map)) {
 658                         printf("cpu_reset: Stopping other CPUs\n");
 659                         stop_cpus(map);
 660                 }
 661
 662                 if (PCPU_GET(cpuid) != 0) {
 663                         cpu_reset_proxyid = PCPU_GET(cpuid);
 664                         cpustop_restartfunc = cpu_reset_proxy;
 665                         cpu_reset_proxy_active = 0;
 666                         printf("cpu_reset: Restarting BSP\n");
 667
 668                         /* Restart CPU #0. */
 669                         /* XXX: restart_cpus(1 << 0); */
 670                         CPU_SETOF(0, &started_cpus);
 671                         wmb();
 672
 673                         cnt = 0;
 674                         while (cpu_reset_proxy_active == 0 && cnt < 10000000)
 675                                 cnt++;  /* Wait for BSP to announce restart */
 676                         if (cpu_reset_proxy_active == 0)
 677                                 printf("cpu_reset: Failed to restart BSP\n");
 678                         enable_intr();
 679                         cpu_reset_proxy_active = 2;
 680
 681                         while (1);
 682                         /* NOTREACHED */
 683                 }
 684
 685                 DELAY(1000000);
 686         }
 687 #endif
 688         cpu_reset_real();
 689         /* NOTREACHED */
 690 }
 691
 692 static void
 693 cpu_reset_real()
 694 {
 695         struct region_descriptor null_idt;
 696 #ifndef PC98
 697         int b;
 698 #endif
 699
 700         disable_intr();
 701 #ifdef XEN
 702         if (smp_processor_id() == 0)
 703                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_reboot);
 704         else
 705                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
 706 #endif
 707 #ifdef CPU_ELAN
 708         if (elan_mmcr != NULL)
 709                 elan_mmcr->RESCFG = 1;
 710 #endif
 711
 712         if (cpu == CPU_GEODE1100) {
 713                 /* Attempt Geode's own reset */
 714                 outl(0xcf8, 0x80009044ul);
 715                 outl(0xcfc, 0xf);
 716         }
 717
 718 #ifdef PC98
 719         /*
 720          * Attempt to do a CPU reset via CPU reset port.
 721          */
 722         if ((inb(0x35) & 0xa0) != 0xa0) {
 723                 outb(0x37, 0x0f);               /* SHUT0 = 0. */
 724                 outb(0x37, 0x0b);               /* SHUT1 = 0. */
 725         }
 726         outb(0xf0, 0x00);               /* Reset. */
 727 #else
 728 #if !defined(BROKEN_KEYBOARD_RESET)
 729         /*
 730          * Attempt to do a CPU reset via the keyboard controller,
 731          * do not turn off GateA20, as any machine that fails
 732          * to do the reset here would then end up in no man's land.
 733          */
 734         outb(IO_KBD + 4, 0xFE);
 735         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 736 #endif
 737
 738         /*
 739          * Attempt to force a reset via the Reset Control register at
 740          * I/O port 0xcf9.  Bit 2 forces a system reset when it
 741          * transitions from 0 to 1.  Bit 1 selects the type of reset
 742          * to attempt: 0 selects a "soft" reset, and 1 selects a
 743          * "hard" reset.  We try a "hard" reset.  The first write sets
 744          * bit 1 to select a "hard" reset and clears bit 2.  The
 745          * second write forces a 0 -> 1 transition in bit 2 to trigger
 746          * a reset.
 747          */
 748         outb(0xcf9, 0x2);
 749         outb(0xcf9, 0x6);
 750         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 751
 752         /*
 753          * Attempt to force a reset via the Fast A20 and Init register
 754          * at I/O port 0x92.  Bit 1 serves as an alternate A20 gate.
 755          * Bit 0 asserts INIT# when set to 1.  We are careful to only
 756          * preserve bit 1 while setting bit 0.  We also must clear bit
 757          * 0 before setting it if it isn't already clear.
 758          */
 759         b = inb(0x92);
 760         if (b != 0xff) {
 761                 if ((b & 0x1) != 0)
 762                         outb(0x92, b & 0xfe);
 763                 outb(0x92, b | 0x1);
 764                 DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 765         }
 766 #endif /* PC98 */
 767
 768         printf("No known reset method worked, attempting CPU shutdown\n");
 769         DELAY(1000000); /* wait 1 sec for printf to complete */
 770
 771         /* Wipe the IDT. */
 772         null_idt.rd_limit = 0;
 773         null_idt.rd_base = 0;
 774         lidt(&null_idt);
 775
 776         /* "good night, sweet prince .... <THUNK!>" */
 777         breakpoint();
 778
 779         /* NOTREACHED */
 780         while(1);
 781 }
 782
 783 /*
 784  * Get an sf_buf from the freelist.  May block if none are available.
 785  */
 786 void
 787 sf_buf_map(struct sf_buf *sf, int flags)
 788 {
 789         pt_entry_t opte, *ptep;
 790
 791         /*
 792          * Update the sf_buf's virtual-to-physical mapping, flushing the
 793          * virtual address from the TLB.  Since the reference count for
 794          * the sf_buf's old mapping was zero, that mapping is not
 795          * currently in use.  Consequently, there is no need to exchange
 796          * the old and new PTEs atomically, even under PAE.
 797          */
 798         ptep = vtopte(sf->kva);
 799         opte = *ptep;
 800 #ifdef XEN
 801        PT_SET_MA(sf->kva, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(sf->m)) | pgeflag
 802            | PG_RW | PG_V | pmap_cache_bits(sf->m->md.pat_mode, 0));
 803 #else
 804         *ptep = VM_PAGE_TO_PHYS(sf->m) | pgeflag | PG_RW | PG_V |
 805             pmap_cache_bits(sf->m->md.pat_mode, 0);
 806 #endif
 807
 808         /*
 809          * Avoid unnecessary TLB invalidations: If the sf_buf's old
 810          * virtual-to-physical mapping was not used, then any processor
 811          * that has invalidated the sf_buf's virtual address from its TLB
 812          * since the last used mapping need not invalidate again.
 813          */
 814 #ifdef SMP
 815         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 816                 CPU_ZERO(&sf->cpumask);
 817
 818         sf_buf_shootdown(sf, flags);
 819 #else
 820         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 821                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sf->kva);
 822 #endif
 823 }
 824
 825 #ifdef SMP
 826 void
 827 sf_buf_shootdown(struct sf_buf *sf, int flags)
 828 {
 829         cpuset_t other_cpus;
 830         u_int cpuid;
 831
 832         sched_pin();
 833         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
 834         if (!CPU_ISSET(cpuid, &sf->cpumask)) {
 835                 CPU_SET(cpuid, &sf->cpumask);
 836                 invlpg(sf->kva);
 837         }
 838         if ((flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0) {
 839                 other_cpus = all_cpus;
 840                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
 841                 CPU_NAND(&other_cpus, &sf->cpumask);
 842                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus)) {
 843                         CPU_OR(&sf->cpumask, &other_cpus);
 844                         smp_masked_invlpg(other_cpus, sf->kva);
 845                 }
 846         }
 847         sched_unpin();
 848 }
 849 #endif
 850
 851 /*
 852  * MD part of sf_buf_free().
 853  */
 854 int
 855 sf_buf_unmap(struct sf_buf *sf)
 856 {
 857 #ifdef XEN
 858         /*
 859          * Xen doesn't like having dangling R/W mappings
 860          */
 861         pmap_qremove(sf->kva, 1);
 862         return (1);
 863 #else
 864         return (0);
 865 #endif
 866 }
 867
 868 static void
 869 sf_buf_invalidate(struct sf_buf *sf)
 870 {
 871         vm_page_t m = sf->m;
 872
 873         /*
 874          * Use pmap_qenter to update the pte for
 875          * existing mapping, in particular, the PAT
 876          * settings are recalculated.
 877          */
 878         pmap_qenter(sf->kva, &m, 1);
 879         pmap_invalidate_cache_range(sf->kva, sf->kva + PAGE_SIZE, FALSE);
 880 }
 881
 882 /*
 883  * Invalidate the cache lines that may belong to the page, if
 884  * (possibly old) mapping of the page by sf buffer exists.  Returns
 885  * TRUE when mapping was found and cache invalidated.
 886  */
 887 boolean_t
 888 sf_buf_invalidate_cache(vm_page_t m)
 889 {
 890
 891         return (sf_buf_process_page(m, sf_buf_invalidate));
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Software interrupt handler for queued VM system processing.
 896  */
 897 void
 898 swi_vm(void *dummy)
 899 {
 900         if (busdma_swi_pending != 0)
 901                 busdma_swi();
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Tell whether this address is in some physical memory region.
 906  * Currently used by the kernel coredump code in order to avoid
 907  * dumping the ``ISA memory hole'' which could cause indefinite hangs,
 908  * or other unpredictable behaviour.
 909  */
 910
 911 int
 912 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 913 {
 914
 915 #ifdef DEV_ISA
 916         /* The ISA ``memory hole''. */
 917         if (addr >= 0xa0000 && addr < 0x100000)
 918                 return 0;
 919 #endif
 920
 921         /*
 922          * stuff other tests for known memory-mapped devices (PCI?)
 923          * here
 924          */
 925
 926         return 1;
 927 }