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