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         register_t val;
  73
  74         if ((flags & RFPROC) == 0)
  75                 return;
  76
  77         if (td1 == curthread) {
  78                 /*
  79                  * Save the tp. These normally happen in cpu_switch,
  80                  * but if userland changes this then forks this may
  81                  * not have happened.
  82                  */
  83                 __asm __volatile("mv %0, tp" : "=&r"(val));
  84                 td1->td_pcb->pcb_tp = val;
  85
  86                 /* RISCVTODO: save the FPU state here */
  87         }
  88
  89         pcb2 = (struct pcb *)(td2->td_kstack +
  90             td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
  91
  92         td2->td_pcb = pcb2;
  93         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
  94
  95         td2->td_pcb->pcb_l1addr =
  96             vtophys(vmspace_pmap(td2->td_proc->p_vmspace)->pm_l1);
  97
  98         tf = (struct trapframe *)STACKALIGN((struct trapframe *)pcb2 - 1);
  99         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 100
 101         /* Clear syscall error flag */
 102         tf->tf_t[0] = 0;
 103
 104         /* Arguments for child */
 105         tf->tf_a[0] = 0;
 106         tf->tf_a[1] = 0;
 107         tf->tf_sstatus |= (SSTATUS_SPIE); /* Enable interrupts. */
 108         tf->tf_sstatus &= ~(SSTATUS_SPP); /* User mode. */
 109
 110         td2->td_frame = tf;
 111
 112         /* Set the return value registers for fork() */
 113         td2->td_pcb->pcb_s[0] = (uintptr_t)fork_return;
 114         td2->td_pcb->pcb_s[1] = (uintptr_t)td2;
 115         td2->td_pcb->pcb_ra = (uintptr_t)fork_trampoline;
 116         td2->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td2->td_frame;
 117
 118         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 119         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 120         td2->td_md.md_saved_sstatus_ie = (SSTATUS_SIE);
 121 }
 122
 123 void
 124 cpu_reset(void)
 125 {
 126
 127         sbi_shutdown();
 128
 129         while(1);
 130 }
 131
 132 void
 133 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 134 {
 135 }
 136
 137 void
 138 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 139 {
 140 }
 141
 142 void
 143 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 144 {
 145         struct trapframe *frame;
 146
 147         frame = td->td_frame;
 148
 149         switch (error) {
 150         case 0:
 151                 frame->tf_a[0] = td->td_retval[0];
 152                 frame->tf_a[1] = td->td_retval[1];
 153                 frame->tf_t[0] = 0;             /* syscall succeeded */
 154                 break;
 155         case ERESTART:
 156                 frame->tf_sepc -= 4;            /* prev instruction */
 157                 break;
 158         case EJUSTRETURN:
 159                 break;
 160         default:
 161                 frame->tf_a[0] = error;
 162                 frame->tf_t[0] = 1;             /* syscall error */
 163                 break;
 164         }
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Initialize machine state, mostly pcb and trap frame for a new
 169  * thread, about to return to userspace.  Put enough state in the new
 170  * thread's PCB to get it to go back to the fork_return(), which
 171  * finalizes the thread state and handles peculiarities of the first
 172  * return to userspace for the new thread.
 173  */
 174 void
 175 cpu_copy_thread(struct thread *td, struct thread *td0)
 176 {
 177
 178         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 179         bcopy(td0->td_pcb, td->td_pcb, sizeof(struct pcb));
 180
 181         td->td_pcb->pcb_s[0] = (uintptr_t)fork_return;
 182         td->td_pcb->pcb_s[1] = (uintptr_t)td;
 183         td->td_pcb->pcb_ra = (uintptr_t)fork_trampoline;
 184         td->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td->td_frame;
 185
 186         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 187         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 188         td->td_md.md_saved_sstatus_ie = (SSTATUS_SIE);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Set that machine state for performing an upcall that starts
 193  * the entry function with the given argument.
 194  */
 195 void
 196 cpu_set_upcall(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 197         stack_t *stack)
 198 {
 199         struct trapframe *tf;
 200
 201         tf = td->td_frame;
 202
 203         tf->tf_sp = STACKALIGN((uintptr_t)stack->ss_sp + stack->ss_size);
 204         tf->tf_sepc = (register_t)entry;
 205         tf->tf_a[0] = (register_t)arg;
 206 }
 207
 208 int
 209 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 210 {
 211         struct pcb *pcb;
 212
 213         if ((uintptr_t)tls_base >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
 214                 return (EINVAL);
 215
 216         pcb = td->td_pcb;
 217         pcb->pcb_tp = (register_t)tls_base + TP_OFFSET;
 218         if (td == curthread)
 219                 __asm __volatile("mv tp, %0" :: "r"(pcb->pcb_tp));
 220
 221         return (0);
 222 }
 223
 224 void
 225 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 226 {
 227 }
 228
 229 void
 230 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 231 {
 232
 233         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack +
 234             td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 235         td->td_frame = (struct trapframe *)STACKALIGN(
 236             (caddr_t)td->td_pcb - 8 - sizeof(struct trapframe));
 237 }
 238
 239 void
 240 cpu_thread_free(struct thread *td)
 241 {
 242 }
 243
 244 void
 245 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 246 {
 247 }
 248
 249 /*
 250  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 251  * been scheduled yet.
 252  *
 253  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 254  */
 255 void
 256 cpu_fork_kthread_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 257 {
 258
 259         td->td_pcb->pcb_s[0] = (uintptr_t)func;
 260         td->td_pcb->pcb_s[1] = (uintptr_t)arg;
 261         td->td_pcb->pcb_ra = (uintptr_t)fork_trampoline;
 262         td->td_pcb->pcb_sp = (uintptr_t)td->td_frame;
 263 }
 264
 265 void
 266 cpu_exit(struct thread *td)
 267 {
 268 }
 269
 270 void
 271 swi_vm(void *v)
 272 {
 273
 274         /* Nothing to do here - busdma bounce buffers are not implemented. */
 275 }