sys/powerpc/aim/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  * $FreeBSD$
  42  */
  43 /*
  44  * Copyright (c) 1994, 1995, 1996 Carnegie-Mellon University.
  45  * All rights reserved.
  46  *
  47  * Author: Chris G. Demetriou
  48  *
  49  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and
  50  * its documentation is hereby granted, provided that both the copyright
  51  * notice and this permission notice appear in all copies of the
  52  * software, derivative works or modified versions, and any portions
  53  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
  54  *
  55  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
  56  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND
  57  * FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
  58  *
  59  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
  60  *
  61  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
  62  *  School of Computer Science
  63  *  Carnegie Mellon University
  64  *  Pittsburgh PA 15213-3890
  65  *
  66  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie the
  67  * rights to redistribute these changes.
  68  */
  69
  70 #include <sys/param.h>
  71 #include <sys/systm.h>
  72 #include <sys/proc.h>
  73 #include <sys/malloc.h>
  74 #include <sys/bio.h>
  75 #include <sys/buf.h>
  76 #include <sys/ktr.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/vnode.h>
  80 #include <sys/vmmeter.h>
  81 #include <sys/kernel.h>
  82 #include <sys/mbuf.h>
  83 #include <sys/sf_buf.h>
  84 #include <sys/sysctl.h>
  85 #include <sys/unistd.h>
  86
  87 #include <machine/clock.h>
  88 #include <machine/cpu.h>
  89 #include <machine/fpu.h>
  90 #include <machine/frame.h>
  91 #include <machine/md_var.h>
  92
  93 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_param.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_extern.h>
 101
 102 #include <sys/user.h>
 103
 104 static void     sf_buf_init(void *arg);
 105 SYSINIT(sock_sf, SI_SUB_MBUF, SI_ORDER_ANY, sf_buf_init, NULL)
 106
 107 /*
 108  * Expanded sf_freelist head. Really an SLIST_HEAD() in disguise, with the
 109  * sf_freelist head with the sf_lock mutex.
 110  */
 111 static struct {
 112         SLIST_HEAD(, sf_buf) sf_head;
 113         struct mtx sf_lock;
 114 } sf_freelist;
 115
 116 static u_int    sf_buf_alloc_want;
 117
 118 /*
 119  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 120  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 121  * ready to run and return to user mode.
 122  */
 123 void
 124 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
 125 {
 126         struct  proc *p1;
 127         struct  trapframe *tf;
 128         struct  callframe *cf;
 129         struct  pcb *pcb;
 130
 131         KASSERT(td1 == curthread || td1 == &thread0,
 132             ("cpu_fork: p1 not curproc and not proc0"));
 133         CTR3(KTR_PROC, "cpu_fork: called td1=%08x p2=%08x flags=%x", (u_int)td1, (u_int)p2, flags);
 134
 135         if ((flags & RFPROC) == 0)
 136                 return;
 137
 138         p1 = td1->td_proc;
 139
 140         pcb = (struct pcb *)((td2->td_kstack +
 141             td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb)) & ~0x2fU);
 142         td2->td_pcb = pcb;
 143
 144         /* Copy the pcb */
 145         bcopy(td1->td_pcb, pcb, sizeof(struct pcb));
 146
 147         /*
 148          * Create a fresh stack for the new process.
 149          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 150          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 151          */
 152         tf = (struct trapframe *)pcb - 1;
 153         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 154
 155         /* Set up trap frame. */
 156         tf->fixreg[FIRSTARG] = 0;
 157         tf->fixreg[FIRSTARG + 1] = 0;
 158         tf->cr &= ~0x10000000;
 159
 160         td2->td_frame = tf;
 161
 162         cf = (struct callframe *)tf - 1;
 163         cf->cf_func = (register_t)fork_return;
 164         cf->cf_arg0 = (register_t)td2;
 165         cf->cf_arg1 = (register_t)tf;
 166
 167         pcb->pcb_sp = (register_t)cf;
 168         pcb->pcb_lr = (register_t)fork_trampoline;
 169         pcb->pcb_usr = kernel_pmap->pm_sr[USER_SR];
 170
 171         /*
 172          * Now cpu_switch() can schedule the new process.
 173          */
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 178  * been scheduled yet.
 179  *
 180  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 181  */
 182 void
 183 cpu_set_fork_handler(td, func, arg)
 184         struct thread *td;
 185         void (*func)(void *);
 186         void *arg;
 187 {
 188         struct  callframe *cf;
 189
 190         CTR3(KTR_PROC, "cpu_set_fork_handler: called with td=%08x func=%08x arg=%08x",
 191             (u_int)td, (u_int)func, (u_int)arg);
 192
 193         cf = (struct callframe *)td->td_pcb->pcb_sp;
 194
 195         cf->cf_func = (register_t)func;
 196         cf->cf_arg0 = (register_t)arg;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * cpu_exit is called as the last action during exit.
 201  * We release the address space of the process, block interrupts,
 202  * and call switch_exit.  switch_exit switches to proc0's PCB and stack,
 203  * then jumps into the middle of cpu_switch, as if it were switching
 204  * from proc0.
 205  */
 206 void
 207 cpu_exit(td)
 208         register struct thread *td;
 209 {
 210 }
 211
 212 void
 213 cpu_sched_exit(td)
 214         register struct thread *td;
 215 {
 216 }
 217
 218 /* Temporary helper */
 219 void
 220 cpu_throw(struct thread *old, struct thread *new)
 221 {
 222
 223         cpu_switch(old, new);
 224         panic("cpu_throw() didn't");
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Reset back to firmware.
 229  */
 230 void
 231 cpu_reset()
 232 {
 233         OF_exit();
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Allocate a pool of sf_bufs (sendfile(2) or "super-fast" if you prefer. :-))
 238  */
 239 static void
 240 sf_buf_init(void *arg)
 241 {
 242         struct sf_buf *sf_bufs;
 243         vm_offset_t sf_base;
 244         int i;
 245
 246         mtx_init(&sf_freelist.sf_lock, "sf_bufs list lock", NULL, MTX_DEF);
 247         SLIST_INIT(&sf_freelist.sf_head);
 248         sf_base = kmem_alloc_nofault(kernel_map, nsfbufs * PAGE_SIZE);
 249         sf_bufs = malloc(nsfbufs * sizeof(struct sf_buf), M_TEMP,
 250             M_NOWAIT | M_ZERO);
 251         for (i = 0; i < nsfbufs; i++) {
 252                 sf_bufs[i].kva = sf_base + i * PAGE_SIZE;
 253                 SLIST_INSERT_HEAD(&sf_freelist.sf_head, &sf_bufs[i], free_list);
 254         }
 255         sf_buf_alloc_want = 0;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Get an sf_buf from the freelist. Will block if none are available.
 260  */
 261 struct sf_buf *
 262 sf_buf_alloc(struct vm_page *m)
 263 {
 264         struct sf_buf *sf;
 265         int error;
 266
 267         mtx_lock(&sf_freelist.sf_lock);
 268         while ((sf = SLIST_FIRST(&sf_freelist.sf_head)) == NULL) {
 269                 sf_buf_alloc_want++;
 270                 mbstat.sf_allocwait++;
 271                 error = msleep(&sf_freelist, &sf_freelist.sf_lock, PVM|PCATCH,
 272                     "sfbufa", 0);
 273                 sf_buf_alloc_want--;
 274
 275                 /*
 276                  * If we got a signal, don't risk going back to sleep.
 277                  */
 278                 if (error)
 279                         break;
 280         }
 281         if (sf != NULL) {
 282                 SLIST_REMOVE_HEAD(&sf_freelist.sf_head, free_list);
 283                 sf->m = m;
 284                 nsfbufsused++;
 285                 nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
 286                 pmap_qenter(sf->kva, &sf->m, 1);
 287         }
 288         mtx_unlock(&sf_freelist.sf_lock);
 289         return (sf);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Release resources back to the system.
 294  */
 295 void
 296 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
 297 {
 298
 299         pmap_qremove(sf->kva, 1);
 300         mtx_lock(&sf_freelist.sf_lock);
 301         SLIST_INSERT_HEAD(&sf_freelist.sf_head, sf, free_list);
 302         nsfbufsused--;
 303         if (sf_buf_alloc_want > 0)
 304                 wakeup_one(&sf_freelist);
 305         mtx_unlock(&sf_freelist.sf_lock);
 306 }
 307
 308 /*
 309  * Software interrupt handler for queued VM system processing.
 310  */
 311 void
 312 swi_vm(void *dummy)
 313 {
 314 #if 0 /* XXX: Don't have busdma stuff yet */
 315         if (busdma_swi_pending != 0)
 316                 busdma_swi();
 317 #endif
 318 }
 319
 320 /*
 321  * Tell whether this address is in some physical memory region.
 322  * Currently used by the kernel coredump code in order to avoid
 323  * dumping the ``ISA memory hole'' which could cause indefinite hangs,
 324  * or other unpredictable behaviour.
 325  */
 326
 327
 328 int
 329 is_physical_memory(addr)
 330         vm_offset_t addr;
 331 {
 332         /*
 333          * stuff other tests for known memory-mapped devices (PCI?)
 334          * here
 335          */
 336
 337         return 1;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * KSE functions
 342  */
 343 void
 344 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 345 {
 346 }
 347
 348 void
 349 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 350 {
 351 }
 352
 353 void
 354 cpu_thread_setup(struct thread *td)
 355 {
 356         struct pcb *pcb;
 357
 358         pcb = (struct pcb *)((td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
 359             sizeof(struct pcb)) & ~0x2fU);
 360         td->td_pcb = pcb;
 361         td->td_frame = (struct trapframe *)pcb - 1;
 362 }
 363
 364 void
 365 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 366 {
 367 }
 368
 369 void
 370 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 371 {
 372 }
 373
 374 void
 375 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 376 {
 377         struct pcb *pcb2;
 378         struct trapframe *tf;
 379         struct callframe *cf;
 380
 381         pcb2 = td->td_pcb;
 382
 383         /* Copy the upcall pcb */
 384         bcopy(td0->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 385
 386         /* Create a stack for the new thread */
 387         tf = td->td_frame;
 388         bcopy(td0->td_frame, tf, sizeof(struct trapframe));
 389         tf->fixreg[FIRSTARG] = 0;
 390         tf->fixreg[FIRSTARG + 1] = 0;
 391         tf->cr &= ~0x10000000;
 392
 393         /* Set registers for trampoline to user mode. */
 394         cf = (struct callframe *)tf - 1;
 395         cf->cf_func = (register_t)fork_return;
 396         cf->cf_arg0 = (register_t)td;
 397         cf->cf_arg1 = (register_t)tf;
 398
 399         pcb2->pcb_sp = (register_t)cf;
 400         pcb2->pcb_lr = (register_t)fork_trampoline;
 401         pcb2->pcb_usr = kernel_pmap->pm_sr[USER_SR];
 402 }
 403
 404 void
 405 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, struct kse_upcall *ku)
 406 {
 407         struct trapframe *tf;
 408         uint32_t sp;
 409
 410         tf = td->td_frame;
 411         /* align stack and alloc space for frame ptr and saved LR */
 412         sp = ((uint32_t)ku->ku_stack.ss_sp + ku->ku_stack.ss_size
 413                 - 2*sizeof(u_int32_t)) & ~0x1f;
 414         bzero(tf, sizeof(struct trapframe));
 415
 416         tf->fixreg[1] = (register_t)sp;
 417         tf->fixreg[3] = (register_t)ku->ku_mailbox;
 418         tf->srr0 = (register_t)ku->ku_func;
 419         tf->srr1 = PSL_MBO | PSL_USERSET | PSL_FE_DFLT;
 420         td->td_pcb->pcb_flags = 0;
 421
 422         td->td_retval[0] = (register_t)ku->ku_func;
 423         td->td_retval[1] = 0;
 424 }