sys/sparc64/sparc64/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  * Copyright (c) 2001 Jake Burkholder.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  10  * Science Department, and William Jolitz.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      from: @(#)vm_machdep.c  7.3 (Berkeley) 5/13/91
  37  *      Utah $Hdr: vm_machdep.c 1.16.1.1 89/06/23$
  38  *      from: FreeBSD: src/sys/i386/i386/vm_machdep.c,v 1.167 2001/07/12
  39  */
  40
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 __FBSDID("$FreeBSD$");
  43
  44 #include "opt_pmap.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/bio.h>
  49 #include <sys/buf.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/malloc.h>
  52 #include <sys/mbuf.h>
  53 #include <sys/mutex.h>
  54 #include <sys/proc.h>
  55 #include <sys/sysent.h>
  56 #include <sys/sched.h>
  57 #include <sys/sf_buf.h>
  58 #include <sys/sysctl.h>
  59 #include <sys/unistd.h>
  60 #include <sys/vmmeter.h>
  61
  62 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  63
  64 #include <vm/vm.h>
  65 #include <vm/vm_extern.h>
  66 #include <vm/pmap.h>
  67 #include <vm/vm_kern.h>
  68 #include <vm/vm_map.h>
  69 #include <vm/vm_page.h>
  70 #include <vm/vm_pageout.h>
  71 #include <vm/vm_param.h>
  72 #include <vm/uma.h>
  73 #include <vm/uma_int.h>
  74
  75 #include <machine/cache.h>
  76 #include <machine/cpu.h>
  77 #include <machine/fp.h>
  78 #include <machine/frame.h>
  79 #include <machine/fsr.h>
  80 #include <machine/md_var.h>
  81 #include <machine/ofw_machdep.h>
  82 #include <machine/ofw_mem.h>
  83 #include <machine/pcb.h>
  84 #include <machine/tlb.h>
  85 #include <machine/tstate.h>
  86
  87 PMAP_STATS_VAR(uma_nsmall_alloc);
  88 PMAP_STATS_VAR(uma_nsmall_alloc_oc);
  89 PMAP_STATS_VAR(uma_nsmall_free);
  90
  91 void
  92 cpu_exit(struct thread *td)
  93 {
  94         struct proc *p;
  95
  96         p = td->td_proc;
  97         p->p_md.md_sigtramp = NULL;
  98         if (p->p_md.md_utrap != NULL) {
  99                 utrap_free(p->p_md.md_utrap);
 100                 p->p_md.md_utrap = NULL;
 101         }
 102 }
 103
 104 void
 105 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 106 {
 107
 108 }
 109
 110 void
 111 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 112 {
 113
 114 }
 115
 116 void
 117 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 118 {
 119         struct pcb *pcb;
 120
 121         pcb = (struct pcb *)((td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
 122             sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 123         pcb->pcb_nsaved = 0;
 124         td->td_frame = (struct trapframe *)pcb - 1;
 125         td->td_pcb = pcb;
 126 }
 127
 128 void
 129 cpu_thread_free(struct thread *td)
 130 {
 131
 132 }
 133
 134 void
 135 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 136 {
 137
 138 }
 139
 140 void
 141 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 142 {
 143
 144 }
 145
 146 void
 147 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 148 {
 149
 150         switch (error) {
 151         case 0:
 152                 td->td_frame->tf_out[0] = td->td_retval[0];
 153                 td->td_frame->tf_out[1] = td->td_retval[1];
 154                 td->td_frame->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;
 155                 break;
 156
 157         case ERESTART:
 158                 /*
 159                  * Undo the tpc advancement we have done on syscall
 160                  * enter, we want to reexecute the system call.
 161                  */
 162                 td->td_frame->tf_tpc = td->td_pcb->pcb_tpc;
 163                 td->td_frame->tf_tnpc -= 4;
 164                 break;
 165
 166         case EJUSTRETURN:
 167                 break;
 168
 169         default:
 170                 td->td_frame->tf_out[0] = SV_ABI_ERRNO(td->td_proc, error);
 171                 td->td_frame->tf_tstate |= TSTATE_XCC_C;
 172                 break;
 173         }
 174 }
 175
 176 void
 177 cpu_copy_thread(struct thread *td, struct thread *td0)
 178 {
 179         struct trapframe *tf;
 180         struct frame *fr;
 181         struct pcb *pcb;
 182
 183         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 184
 185         pcb = td->td_pcb;
 186         tf = td->td_frame;
 187         fr = (struct frame *)tf - 1;
 188         fr->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 189         fr->fr_local[1] = (u_long)td;
 190         fr->fr_local[2] = (u_long)tf;
 191         pcb->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 192         pcb->pcb_sp = (u_long)fr - SPOFF;
 193
 194         /* Setup to release the spin count in fork_exit(). */
 195         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 196         td->td_md.md_saved_pil = 0;
 197 }
 198
 199 void
 200 cpu_set_upcall(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 201     stack_t *stack)
 202 {
 203         struct trapframe *tf;
 204         uint64_t sp;
 205
 206         if (td == curthread)
 207                 flushw();
 208         tf = td->td_frame;
 209         sp = (uint64_t)stack->ss_sp + stack->ss_size;
 210         tf->tf_out[0] = (uint64_t)arg;
 211         tf->tf_out[6] = sp - SPOFF - sizeof(struct frame);
 212         tf->tf_tpc = (uint64_t)entry;
 213         tf->tf_tnpc = tf->tf_tpc + 4;
 214
 215         td->td_retval[0] = tf->tf_out[0];
 216         td->td_retval[1] = tf->tf_out[1];
 217 }
 218
 219 int
 220 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 221 {
 222
 223         if (td == curthread)
 224                 flushw();
 225         td->td_frame->tf_global[7] = (uint64_t)tls_base;
 226         return (0);
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 231  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 232  * ready to run and return to user mode.
 233  */
 234 void
 235 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
 236 {
 237         struct trapframe *tf;
 238         struct frame *fp;
 239         struct pcb *pcb1;
 240         struct pcb *pcb2;
 241         vm_offset_t sp;
 242         int error;
 243         int i;
 244
 245         KASSERT(td1 == curthread || td1 == &thread0,
 246             ("cpu_fork: p1 not curproc and not proc0"));
 247
 248         if ((flags & RFPROC) == 0)
 249                 return;
 250
 251         p2->p_md.md_sigtramp = td1->td_proc->p_md.md_sigtramp;
 252         p2->p_md.md_utrap = utrap_hold(td1->td_proc->p_md.md_utrap);
 253
 254         /* The pcb must be aligned on a 64-byte boundary. */
 255         pcb1 = td1->td_pcb;
 256         pcb2 = (struct pcb *)((td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages *
 257             PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 258         td2->td_pcb = pcb2;
 259
 260         /*
 261          * Ensure that p1's pcb is up to date.
 262          */
 263         critical_enter();
 264         if ((td1->td_frame->tf_fprs & FPRS_FEF) != 0)
 265                 savefpctx(pcb1->pcb_ufp);
 266         critical_exit();
 267         /* Make sure the copied windows are spilled. */
 268         flushw();
 269         /* Copy the pcb (this will copy the windows saved in the pcb, too). */
 270         bcopy(pcb1, pcb2, sizeof(*pcb1));
 271
 272         /*
 273          * If we're creating a new user process and we're sharing the address
 274          * space, the parent's top most frame must be saved in the pcb.  The
 275          * child will pop the frame when it returns to user mode, and may
 276          * overwrite it with its own data causing much suffering for the
 277          * parent.  We check if its already in the pcb, and if not copy it
 278          * in.  Its unlikely that the copyin will fail, but if so there's not
 279          * much we can do.  The parent will likely crash soon anyway in that
 280          * case.
 281          */
 282         if ((flags & RFMEM) != 0 && td1 != &thread0) {
 283                 sp = td1->td_frame->tf_sp;
 284                 for (i = 0; i < pcb1->pcb_nsaved; i++) {
 285                         if (pcb1->pcb_rwsp[i] == sp)
 286                                 break;
 287                 }
 288                 if (i == pcb1->pcb_nsaved) {
 289                         error = copyin((caddr_t)sp + SPOFF, &pcb1->pcb_rw[i],
 290                             sizeof(struct rwindow));
 291                         if (error == 0) {
 292                                 pcb1->pcb_rwsp[i] = sp;
 293                                 pcb1->pcb_nsaved++;
 294                         }
 295                 }
 296         }
 297
 298         /*
 299          * Create a new fresh stack for the new process.
 300          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 301          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 302          */
 303         tf = (struct trapframe *)pcb2 - 1;
 304         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 305
 306         tf->tf_out[0] = 0;                      /* Child returns zero */
 307         tf->tf_out[1] = 0;
 308         tf->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;         /* success */
 309         tf->tf_fprs = 0;
 310
 311         td2->td_frame = tf;
 312         fp = (struct frame *)tf - 1;
 313         fp->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 314         fp->fr_local[1] = (u_long)td2;
 315         fp->fr_local[2] = (u_long)tf;
 316         /* Terminate stack traces at this frame. */
 317         fp->fr_pc = fp->fr_fp = 0;
 318         pcb2->pcb_sp = (u_long)fp - SPOFF;
 319         pcb2->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 320
 321         /* Setup to release the spin count in fork_exit(). */
 322         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 323         td2->td_md.md_saved_pil = 0;
 324
 325         /*
 326          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 327          */
 328 }
 329
 330 void
 331 cpu_reset(void)
 332 {
 333         static char bspec[64] = "";
 334         phandle_t chosen;
 335         static struct {
 336                 cell_t  name;
 337                 cell_t  nargs;
 338                 cell_t  nreturns;
 339                 cell_t  bootspec;
 340         } args = {
 341                 (cell_t)"boot",
 342                 1,
 343                 0,
 344                 (cell_t)bspec
 345         };
 346
 347         if ((chosen = OF_finddevice("/chosen")) != -1) {
 348                 if (OF_getprop(chosen, "bootpath", bspec, sizeof(bspec)) == -1)
 349                         bspec[0] = '\0';
 350                 bspec[sizeof(bspec) - 1] = '\0';
 351         }
 352
 353         cpu_shutdown(&args);
 354 }
 355
 356 /*
 357  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 358  * been scheduled yet.
 359  *
 360  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 361  */
 362 void
 363 cpu_fork_kthread_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 364 {
 365         struct frame *fp;
 366         struct pcb *pcb;
 367
 368         pcb = td->td_pcb;
 369         fp = (struct frame *)(pcb->pcb_sp + SPOFF);
 370         fp->fr_local[0] = (u_long)func;
 371         fp->fr_local[1] = (u_long)arg;
 372 }
 373
 374 int
 375 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 376 {
 377         struct ofw_mem_region *mr;
 378
 379         for (mr = sparc64_memreg; mr < sparc64_memreg + sparc64_nmemreg; mr++)
 380                 if (addr >= mr->mr_start && addr < mr->mr_start + mr->mr_size)
 381                         return (1);
 382         return (0);
 383 }
 384
 385 void
 386 swi_vm(void *v)
 387 {
 388
 389         /* Nothing to do here - busdma bounce buffers are not implemented. */
 390 }
 391
 392 void *
 393 uma_small_alloc(uma_zone_t zone, vm_size_t bytes, u_int8_t *flags, int wait)
 394 {
 395         vm_paddr_t pa;
 396         vm_page_t m;
 397         void *va;
 398
 399         PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_alloc);
 400
 401         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
 402
 403         m = vm_page_alloc(NULL, 0,
 404             malloc2vm_flags(wait) | VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_NOOBJ);
 405         if (m == NULL)
 406                 return (NULL);
 407
 408         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 409         if (dcache_color_ignore == 0 && m->md.color != DCACHE_COLOR(pa)) {
 410                 KASSERT(m->md.colors[0] == 0 && m->md.colors[1] == 0,
 411                     ("uma_small_alloc: free page %p still has mappings!", m));
 412                 PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_alloc_oc);
 413                 m->md.color = DCACHE_COLOR(pa);
 414                 dcache_page_inval(pa);
 415         }
 416         va = (void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa);
 417         if ((wait & M_ZERO) && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
 418                 cpu_block_zero(va, PAGE_SIZE);
 419         return (va);
 420 }
 421
 422 void
 423 uma_small_free(void *mem, vm_size_t size, u_int8_t flags)
 424 {
 425         vm_page_t m;
 426
 427         PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_free);
 428         m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLB_DIRECT_TO_PHYS((vm_offset_t)mem));
 429         m->wire_count--;
 430         vm_page_free(m);
 431         atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
 432 }
 433
 434 void
 435 sf_buf_map(struct sf_buf *sf, int flags)
 436 {
 437
 438         pmap_qenter(sf->kva, &sf->m, 1);
 439 }
 440
 441 int
 442 sf_buf_unmap(struct sf_buf *sf)
 443 {
 444
 445         pmap_qremove(sf->kva, 1);
 446         return (1);
 447 }