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                 if (td->td_proc->p_sysent->sv_errsize) {
 171                         if (error >= td->td_proc->p_sysent->sv_errsize)
 172                                 error = -1;     /* XXX */
 173                         else
 174                                 error = td->td_proc->p_sysent->sv_errtbl[error];
 175                 }
 176                 td->td_frame->tf_out[0] = error;
 177                 td->td_frame->tf_tstate |= TSTATE_XCC_C;
 178                 break;
 179         }
 180 }
 181
 182 void
 183 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 184 {
 185         struct trapframe *tf;
 186         struct frame *fr;
 187         struct pcb *pcb;
 188
 189         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 190
 191         pcb = td->td_pcb;
 192         tf = td->td_frame;
 193         fr = (struct frame *)tf - 1;
 194         fr->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 195         fr->fr_local[1] = (u_long)td;
 196         fr->fr_local[2] = (u_long)tf;
 197         pcb->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 198         pcb->pcb_sp = (u_long)fr - SPOFF;
 199
 200         /* Setup to release the spin count in fork_exit(). */
 201         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 202         td->td_md.md_saved_pil = 0;
 203 }
 204
 205 void
 206 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 207     stack_t *stack)
 208 {
 209         struct trapframe *tf;
 210         uint64_t sp;
 211
 212         if (td == curthread)
 213                 flushw();
 214         tf = td->td_frame;
 215         sp = (uint64_t)stack->ss_sp + stack->ss_size;
 216         tf->tf_out[0] = (uint64_t)arg;
 217         tf->tf_out[6] = sp - SPOFF - sizeof(struct frame);
 218         tf->tf_tpc = (uint64_t)entry;
 219         tf->tf_tnpc = tf->tf_tpc + 4;
 220
 221         td->td_retval[0] = tf->tf_out[0];
 222         td->td_retval[1] = tf->tf_out[1];
 223 }
 224
 225 int
 226 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 227 {
 228
 229         if (td == curthread)
 230                 flushw();
 231         td->td_frame->tf_global[7] = (uint64_t)tls_base;
 232         return (0);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 237  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 238  * ready to run and return to user mode.
 239  */
 240 void
 241 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
 242 {
 243         struct trapframe *tf;
 244         struct frame *fp;
 245         struct pcb *pcb1;
 246         struct pcb *pcb2;
 247         vm_offset_t sp;
 248         int error;
 249         int i;
 250
 251         KASSERT(td1 == curthread || td1 == &thread0,
 252             ("cpu_fork: p1 not curproc and not proc0"));
 253
 254         if ((flags & RFPROC) == 0)
 255                 return;
 256
 257         p2->p_md.md_sigtramp = td1->td_proc->p_md.md_sigtramp;
 258         p2->p_md.md_utrap = utrap_hold(td1->td_proc->p_md.md_utrap);
 259
 260         /* The pcb must be aligned on a 64-byte boundary. */
 261         pcb1 = td1->td_pcb;
 262         pcb2 = (struct pcb *)((td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages *
 263             PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 264         td2->td_pcb = pcb2;
 265
 266         /*
 267          * Ensure that p1's pcb is up to date.
 268          */
 269         critical_enter();
 270         if ((td1->td_frame->tf_fprs & FPRS_FEF) != 0)
 271                 savefpctx(pcb1->pcb_ufp);
 272         critical_exit();
 273         /* Make sure the copied windows are spilled. */
 274         flushw();
 275         /* Copy the pcb (this will copy the windows saved in the pcb, too). */
 276         bcopy(pcb1, pcb2, sizeof(*pcb1));
 277
 278         /*
 279          * If we're creating a new user process and we're sharing the address
 280          * space, the parent's top most frame must be saved in the pcb.  The
 281          * child will pop the frame when it returns to user mode, and may
 282          * overwrite it with its own data causing much suffering for the
 283          * parent.  We check if its already in the pcb, and if not copy it
 284          * in.  Its unlikely that the copyin will fail, but if so there's not
 285          * much we can do.  The parent will likely crash soon anyway in that
 286          * case.
 287          */
 288         if ((flags & RFMEM) != 0 && td1 != &thread0) {
 289                 sp = td1->td_frame->tf_sp;
 290                 for (i = 0; i < pcb1->pcb_nsaved; i++) {
 291                         if (pcb1->pcb_rwsp[i] == sp)
 292                                 break;
 293                 }
 294                 if (i == pcb1->pcb_nsaved) {
 295                         error = copyin((caddr_t)sp + SPOFF, &pcb1->pcb_rw[i],
 296                             sizeof(struct rwindow));
 297                         if (error == 0) {
 298                                 pcb1->pcb_rwsp[i] = sp;
 299                                 pcb1->pcb_nsaved++;
 300                         }
 301                 }
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Create a new fresh stack for the new process.
 306          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 307          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 308          */
 309         tf = (struct trapframe *)pcb2 - 1;
 310         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 311
 312         tf->tf_out[0] = 0;                      /* Child returns zero */
 313         tf->tf_out[1] = 0;
 314         tf->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;         /* success */
 315         tf->tf_fprs = 0;
 316
 317         td2->td_frame = tf;
 318         fp = (struct frame *)tf - 1;
 319         fp->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 320         fp->fr_local[1] = (u_long)td2;
 321         fp->fr_local[2] = (u_long)tf;
 322         /* Terminate stack traces at this frame. */
 323         fp->fr_pc = fp->fr_fp = 0;
 324         pcb2->pcb_sp = (u_long)fp - SPOFF;
 325         pcb2->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 326
 327         /* Setup to release the spin count in fork_exit(). */
 328         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 329         td2->td_md.md_saved_pil = 0;
 330
 331         /*
 332          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 333          */
 334 }
 335
 336 void
 337 cpu_reset(void)
 338 {
 339         static char bspec[64] = "";
 340         phandle_t chosen;
 341         static struct {
 342                 cell_t  name;
 343                 cell_t  nargs;
 344                 cell_t  nreturns;
 345                 cell_t  bootspec;
 346         } args = {
 347                 (cell_t)"boot",
 348                 1,
 349                 0,
 350                 (cell_t)bspec
 351         };
 352
 353         if ((chosen = OF_finddevice("/chosen")) != -1) {
 354                 if (OF_getprop(chosen, "bootpath", bspec, sizeof(bspec)) == -1)
 355                         bspec[0] = '\0';
 356                 bspec[sizeof(bspec) - 1] = '\0';
 357         }
 358
 359         cpu_shutdown(&args);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 364  * been scheduled yet.
 365  *
 366  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 367  */
 368 void
 369 cpu_set_fork_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 370 {
 371         struct frame *fp;
 372         struct pcb *pcb;
 373
 374         pcb = td->td_pcb;
 375         fp = (struct frame *)(pcb->pcb_sp + SPOFF);
 376         fp->fr_local[0] = (u_long)func;
 377         fp->fr_local[1] = (u_long)arg;
 378 }
 379
 380 int
 381 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 382 {
 383         struct ofw_mem_region *mr;
 384
 385         for (mr = sparc64_memreg; mr < sparc64_memreg + sparc64_nmemreg; mr++)
 386                 if (addr >= mr->mr_start && addr < mr->mr_start + mr->mr_size)
 387                         return (1);
 388         return (0);
 389 }
 390
 391 void
 392 swi_vm(void *v)
 393 {
 394
 395         /* Nothing to do here - busdma bounce buffers are not implemented. */
 396 }
 397
 398 void *
 399 uma_small_alloc(uma_zone_t zone, vm_size_t bytes, u_int8_t *flags, int wait)
 400 {
 401         vm_paddr_t pa;
 402         vm_page_t m;
 403         int pflags;
 404         void *va;
 405
 406         PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_alloc);
 407
 408         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
 409         pflags = malloc2vm_flags(wait) | VM_ALLOC_WIRED;
 410
 411         for (;;) {
 412                 m = vm_page_alloc(NULL, 0, pflags | VM_ALLOC_NOOBJ);
 413                 if (m == NULL) {
 414                         if (wait & M_NOWAIT)
 415                                 return (NULL);
 416                         else
 417                                 VM_WAIT;
 418                 } else
 419                         break;
 420         }
 421
 422         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 423         if (dcache_color_ignore == 0 && m->md.color != DCACHE_COLOR(pa)) {
 424                 KASSERT(m->md.colors[0] == 0 && m->md.colors[1] == 0,
 425                     ("uma_small_alloc: free page %p still has mappings!", m));
 426                 PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_alloc_oc);
 427                 m->md.color = DCACHE_COLOR(pa);
 428                 dcache_page_inval(pa);
 429         }
 430         va = (void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa);
 431         if ((wait & M_ZERO) && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
 432                 cpu_block_zero(va, PAGE_SIZE);
 433         return (va);
 434 }
 435
 436 void
 437 uma_small_free(void *mem, vm_size_t size, u_int8_t flags)
 438 {
 439         vm_page_t m;
 440
 441         PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_free);
 442         m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLB_DIRECT_TO_PHYS((vm_offset_t)mem));
 443         m->wire_count--;
 444         vm_page_free(m);
 445         atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
 446 }
 447
 448 void
 449 sf_buf_map(struct sf_buf *sf, int flags)
 450 {
 451
 452         pmap_qenter(sf->kva, &sf->m, 1);
 453 }
 454
 455 int
 456 sf_buf_unmap(struct sf_buf *sf)
 457 {
 458
 459         pmap_qremove(sf->kva, 1);
 460         return (1);
 461 }