sys/riscv/riscv/vm_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2015-2018 Ruslan Bukin <br@bsdpad.com>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Portions of this software were developed by SRI International and the
   6  * University of Cambridge Computer Laboratory under DARPA/AFRL contract
   7  * FA8750-10-C-0237 ("CTSRD"), as part of the DARPA CRASH research programme.
   8  *
   9  * Portions of this software were developed by the University of Cambridge
  10  * Computer Laboratory as part of the CTSRD Project, with support from the
  11  * UK Higher Education Innovation Fund (HEIF).
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/limits.h>
  41 #include <sys/proc.h>
  42 #include <sys/sf_buf.h>
  43 #include <sys/signal.h>
  44 #include <sys/unistd.h>
  45
  46 #include <vm/vm.h>
  47 #include <vm/vm_page.h>
  48 #include <vm/vm_map.h>
  49 #include <vm/uma.h>
  50 #include <vm/uma_int.h>
  51
  52 #include <machine/riscvreg.h>
  53 #include <machine/cpu.h>
  54 #include <machine/pcb.h>
  55 #include <machine/frame.h>
  56 #include <machine/sbi.h>
  57
  58 #if __riscv_xlen == 64
  59 #define TP_OFFSET       16      /* sizeof(struct tcb) */
  60 #endif
  61
  62 /*
  63  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
  64  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
  65  * ready to run and return to user mode.
  66  */
  67 void
  68 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
  69 {
  70         struct pcb *pcb2;
  71         struct trapframe *tf;
  72
  73         if ((flags & RFPROC) == 0)
  74                 return;
  75
  76         /* RISCVTODO: save the FPU state here */
  77
  78         pcb2 = (struct pcb *)(td2->td_kstack +
  79             td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
  80
  81         td2->td_pcb = pcb2;
  82         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
  83
  84         tf = (struct trapframe *)STACKALIGN((struct trapframe *)pcb2 - 1);
  85         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
  86
  87         /* Clear syscall error flag */
  88         tf->tf_t[0] = 0;
  89
  90         /* Arguments for child */
  91         tf->tf_a[0] = 0;
  92         tf->tf_a[1] = 0;
  93         tf->tf_sstatus |= (SSTATUS_SPIE); /* Enable interrupts. */
  94         tf->tf_sstatus &= ~(SSTATUS_SPP); /* User mode. */
  95
  96         td2->td_frame = tf;
  97
  98         /* Set the return value registers for fork() */
  99         td2->td_pcb->pcb_s[0] = (uintptr_t)fork_return;
 100         td2->td_pcb->pcb_s[1] = (uintptr_t)td2;
 101         td2->td_pcb->pcb_ra = (uintptr_t)fork_trampoline;
 102         td2->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td2->td_frame;
 103
 104         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 105         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 106         td2->td_md.md_saved_sstatus_ie = (SSTATUS_SIE);
 107 }
 108
 109 void
 110 cpu_reset(void)
 111 {
 112
 113         sbi_system_reset(SBI_SRST_TYPE_COLD_REBOOT, SBI_SRST_REASON_NONE);
 114
 115         while(1);
 116 }
 117
 118 void
 119 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 120 {
 121 }
 122
 123 void
 124 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 125 {
 126 }
 127
 128 void
 129 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 130 {
 131         struct trapframe *frame;
 132
 133         frame = td->td_frame;
 134
 135         if (__predict_true(error == 0)) {
 136                 frame->tf_a[0] = td->td_retval[0];
 137                 frame->tf_a[1] = td->td_retval[1];
 138                 frame->tf_t[0] = 0;             /* syscall succeeded */
 139                 return;
 140         }
 141
 142         switch (error) {
 143         case ERESTART:
 144                 frame->tf_sepc -= 4;            /* prev instruction */
 145                 break;
 146         case EJUSTRETURN:
 147                 break;
 148         default:
 149                 frame->tf_a[0] = error;
 150                 frame->tf_t[0] = 1;             /* syscall error */
 151                 break;
 152         }
 153 }
 154
 155 /*
 156  * Initialize machine state, mostly pcb and trap frame for a new
 157  * thread, about to return to userspace.  Put enough state in the new
 158  * thread's PCB to get it to go back to the fork_return(), which
 159  * finalizes the thread state and handles peculiarities of the first
 160  * return to userspace for the new thread.
 161  */
 162 void
 163 cpu_copy_thread(struct thread *td, struct thread *td0)
 164 {
 165
 166         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 167         bcopy(td0->td_pcb, td->td_pcb, sizeof(struct pcb));
 168
 169         td->td_pcb->pcb_s[0] = (uintptr_t)fork_return;
 170         td->td_pcb->pcb_s[1] = (uintptr_t)td;
 171         td->td_pcb->pcb_ra = (uintptr_t)fork_trampoline;
 172         td->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td->td_frame;
 173
 174         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 175         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 176         td->td_md.md_saved_sstatus_ie = (SSTATUS_SIE);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Set that machine state for performing an upcall that starts
 181  * the entry function with the given argument.
 182  */
 183 void
 184 cpu_set_upcall(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 185         stack_t *stack)
 186 {
 187         struct trapframe *tf;
 188
 189         tf = td->td_frame;
 190
 191         tf->tf_sp = STACKALIGN((uintptr_t)stack->ss_sp + stack->ss_size);
 192         tf->tf_sepc = (register_t)entry;
 193         tf->tf_a[0] = (register_t)arg;
 194 }
 195
 196 int
 197 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 198 {
 199
 200         if ((uintptr_t)tls_base >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
 201                 return (EINVAL);
 202
 203         /*
 204          * The user TLS is set by modifying the trapframe's tp value, which
 205          * will be restored when returning to userspace.
 206          */
 207         td->td_frame->tf_tp = (register_t)tls_base + TP_OFFSET;
 208
 209         return (0);
 210 }
 211
 212 void
 213 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 214 {
 215 }
 216
 217 void
 218 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 219 {
 220
 221         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack +
 222             td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 223         td->td_frame = (struct trapframe *)STACKALIGN(
 224             (caddr_t)td->td_pcb - 8 - sizeof(struct trapframe));
 225 }
 226
 227 void
 228 cpu_thread_free(struct thread *td)
 229 {
 230 }
 231
 232 void
 233 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 234 {
 235 }
 236
 237 /*
 238  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 239  * been scheduled yet.
 240  *
 241  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 242  */
 243 void
 244 cpu_fork_kthread_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 245 {
 246
 247         td->td_pcb->pcb_s[0] = (uintptr_t)func;
 248         td->td_pcb->pcb_s[1] = (uintptr_t)arg;
 249         td->td_pcb->pcb_ra = (uintptr_t)fork_trampoline;
 250         td->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td->td_frame;
 251 }
 252
 253 void
 254 cpu_exit(struct thread *td)
 255 {
 256 }
 257
 258 bool
 259 cpu_exec_vmspace_reuse(struct proc *p __unused, vm_map_t map __unused)
 260 {
 261
 262         return (true);
 263 }
 264
 265 int
 266 cpu_procctl(struct thread *td __unused, int idtype __unused, id_t id __unused,
 267     int com __unused, void *data __unused)
 268 {
 269
 270         return (EINVAL);
 271 }
 272
 273 void
 274 swi_vm(void *v)
 275 {
 276
 277         /* Nothing to do here - busdma bounce buffers are not implemented. */
 278 }