sys/sparc64/sparc64/vm_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986 The Regents of the University of California.
   5  * Copyright (c) 1989, 1990 William Jolitz
   6  * Copyright (c) 1994 John Dyson
   7  * Copyright (c) 2001 Jake Burkholder.
   8  * All rights reserved.
   9  *
  10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  12  * Science Department, and William Jolitz.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)vm_machdep.c  7.3 (Berkeley) 5/13/91
  39  *      Utah $Hdr: vm_machdep.c 1.16.1.1 89/06/23$
  40  *      from: FreeBSD: src/sys/i386/i386/vm_machdep.c,v 1.167 2001/07/12
  41  */
  42
  43 #include <sys/cdefs.h>
  44 __FBSDID("$FreeBSD$");
  45
  46 #include "opt_pmap.h"
  47
  48 #include <sys/param.h>
  49 #include <sys/systm.h>
  50 #include <sys/bio.h>
  51 #include <sys/buf.h>
  52 #include <sys/kernel.h>
  53 #include <sys/malloc.h>
  54 #include <sys/mbuf.h>
  55 #include <sys/mutex.h>
  56 #include <sys/proc.h>
  57 #include <sys/sysent.h>
  58 #include <sys/sched.h>
  59 #include <sys/sf_buf.h>
  60 #include <sys/sysctl.h>
  61 #include <sys/unistd.h>
  62 #include <sys/vmmeter.h>
  63
  64 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  65
  66 #include <vm/vm.h>
  67 #include <vm/vm_extern.h>
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_kern.h>
  70 #include <vm/vm_map.h>
  71 #include <vm/vm_page.h>
  72 #include <vm/vm_pageout.h>
  73 #include <vm/vm_param.h>
  74 #include <vm/uma.h>
  75 #include <vm/uma_int.h>
  76
  77 #include <machine/cache.h>
  78 #include <machine/cpu.h>
  79 #include <machine/fp.h>
  80 #include <machine/frame.h>
  81 #include <machine/fsr.h>
  82 #include <machine/md_var.h>
  83 #include <machine/ofw_machdep.h>
  84 #include <machine/ofw_mem.h>
  85 #include <machine/pcb.h>
  86 #include <machine/tlb.h>
  87 #include <machine/tstate.h>
  88
  89 PMAP_STATS_VAR(uma_nsmall_alloc);
  90 PMAP_STATS_VAR(uma_nsmall_alloc_oc);
  91 PMAP_STATS_VAR(uma_nsmall_free);
  92
  93 void
  94 cpu_exit(struct thread *td)
  95 {
  96         struct proc *p;
  97
  98         p = td->td_proc;
  99         p->p_md.md_sigtramp = NULL;
 100         if (p->p_md.md_utrap != NULL) {
 101                 utrap_free(p->p_md.md_utrap);
 102                 p->p_md.md_utrap = NULL;
 103         }
 104 }
 105
 106 void
 107 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 108 {
 109
 110 }
 111
 112 void
 113 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 114 {
 115
 116 }
 117
 118 void
 119 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 120 {
 121         struct pcb *pcb;
 122
 123         pcb = (struct pcb *)((td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
 124             sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 125         pcb->pcb_nsaved = 0;
 126         td->td_frame = (struct trapframe *)pcb - 1;
 127         td->td_pcb = pcb;
 128 }
 129
 130 void
 131 cpu_thread_free(struct thread *td)
 132 {
 133
 134 }
 135
 136 void
 137 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 138 {
 139
 140 }
 141
 142 void
 143 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 144 {
 145
 146 }
 147
 148 void
 149 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 150 {
 151
 152         switch (error) {
 153         case 0:
 154                 td->td_frame->tf_out[0] = td->td_retval[0];
 155                 td->td_frame->tf_out[1] = td->td_retval[1];
 156                 td->td_frame->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;
 157                 break;
 158
 159         case ERESTART:
 160                 /*
 161                  * Undo the tpc advancement we have done on syscall
 162                  * enter, we want to reexecute the system call.
 163                  */
 164                 td->td_frame->tf_tpc = td->td_pcb->pcb_tpc;
 165                 td->td_frame->tf_tnpc -= 4;
 166                 break;
 167
 168         case EJUSTRETURN:
 169                 break;
 170
 171         default:
 172                 td->td_frame->tf_out[0] = SV_ABI_ERRNO(td->td_proc, error);
 173                 td->td_frame->tf_tstate |= TSTATE_XCC_C;
 174                 break;
 175         }
 176 }
 177
 178 void
 179 cpu_copy_thread(struct thread *td, struct thread *td0)
 180 {
 181         struct trapframe *tf;
 182         struct frame *fr;
 183         struct pcb *pcb;
 184
 185         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 186
 187         pcb = td->td_pcb;
 188         tf = td->td_frame;
 189         fr = (struct frame *)tf - 1;
 190         fr->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 191         fr->fr_local[1] = (u_long)td;
 192         fr->fr_local[2] = (u_long)tf;
 193         pcb->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 194         pcb->pcb_sp = (u_long)fr - SPOFF;
 195
 196         /* Setup to release the spin count in fork_exit(). */
 197         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 198         td->td_md.md_saved_pil = 0;
 199 }
 200
 201 void
 202 cpu_set_upcall(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 203     stack_t *stack)
 204 {
 205         struct trapframe *tf;
 206         uint64_t sp;
 207
 208         if (td == curthread)
 209                 flushw();
 210         tf = td->td_frame;
 211         sp = (uint64_t)stack->ss_sp + stack->ss_size;
 212         tf->tf_out[0] = (uint64_t)arg;
 213         tf->tf_out[6] = sp - SPOFF - sizeof(struct frame);
 214         tf->tf_tpc = (uint64_t)entry;
 215         tf->tf_tnpc = tf->tf_tpc + 4;
 216
 217         td->td_retval[0] = tf->tf_out[0];
 218         td->td_retval[1] = tf->tf_out[1];
 219 }
 220
 221 int
 222 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 223 {
 224
 225         if (td == curthread)
 226                 flushw();
 227         td->td_frame->tf_global[7] = (uint64_t)tls_base;
 228         return (0);
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 233  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 234  * ready to run and return to user mode.
 235  */
 236 void
 237 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
 238 {
 239         struct trapframe *tf;
 240         struct frame *fp;
 241         struct pcb *pcb1;
 242         struct pcb *pcb2;
 243         vm_offset_t sp;
 244         int error;
 245         int i;
 246
 247         KASSERT(td1 == curthread || td1 == &thread0,
 248             ("cpu_fork: p1 not curproc and not proc0"));
 249
 250         if ((flags & RFPROC) == 0)
 251                 return;
 252
 253         p2->p_md.md_sigtramp = td1->td_proc->p_md.md_sigtramp;
 254         p2->p_md.md_utrap = utrap_hold(td1->td_proc->p_md.md_utrap);
 255
 256         /* The pcb must be aligned on a 64-byte boundary. */
 257         pcb1 = td1->td_pcb;
 258         pcb2 = (struct pcb *)((td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages *
 259             PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 260         td2->td_pcb = pcb2;
 261
 262         /*
 263          * Ensure that p1's pcb is up to date.
 264          */
 265         critical_enter();
 266         if ((td1->td_frame->tf_fprs & FPRS_FEF) != 0)
 267                 savefpctx(pcb1->pcb_ufp);
 268         critical_exit();
 269         /* Make sure the copied windows are spilled. */
 270         flushw();
 271         /* Copy the pcb (this will copy the windows saved in the pcb, too). */
 272         bcopy(pcb1, pcb2, sizeof(*pcb1));
 273
 274         /*
 275          * If we're creating a new user process and we're sharing the address
 276          * space, the parent's top most frame must be saved in the pcb.  The
 277          * child will pop the frame when it returns to user mode, and may
 278          * overwrite it with its own data causing much suffering for the
 279          * parent.  We check if its already in the pcb, and if not copy it
 280          * in.  Its unlikely that the copyin will fail, but if so there's not
 281          * much we can do.  The parent will likely crash soon anyway in that
 282          * case.
 283          */
 284         if ((flags & RFMEM) != 0 && td1 != &thread0) {
 285                 sp = td1->td_frame->tf_sp;
 286                 for (i = 0; i < pcb1->pcb_nsaved; i++) {
 287                         if (pcb1->pcb_rwsp[i] == sp)
 288                                 break;
 289                 }
 290                 if (i == pcb1->pcb_nsaved) {
 291                         error = copyin((caddr_t)sp + SPOFF, &pcb1->pcb_rw[i],
 292                             sizeof(struct rwindow));
 293                         if (error == 0) {
 294                                 pcb1->pcb_rwsp[i] = sp;
 295                                 pcb1->pcb_nsaved++;
 296                         }
 297                 }
 298         }
 299
 300         /*
 301          * Create a new fresh stack for the new process.
 302          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 303          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 304          */
 305         tf = (struct trapframe *)pcb2 - 1;
 306         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 307
 308         tf->tf_out[0] = 0;                      /* Child returns zero */
 309         tf->tf_out[1] = 0;
 310         tf->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;         /* success */
 311         tf->tf_fprs = 0;
 312
 313         td2->td_frame = tf;
 314         fp = (struct frame *)tf - 1;
 315         fp->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 316         fp->fr_local[1] = (u_long)td2;
 317         fp->fr_local[2] = (u_long)tf;
 318         /* Terminate stack traces at this frame. */
 319         fp->fr_pc = fp->fr_fp = 0;
 320         pcb2->pcb_sp = (u_long)fp - SPOFF;
 321         pcb2->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 322
 323         /* Setup to release the spin count in fork_exit(). */
 324         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 325         td2->td_md.md_saved_pil = 0;
 326
 327         /*
 328          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 329          */
 330 }
 331
 332 void
 333 cpu_reset(void)
 334 {
 335         static char bspec[64] = "";
 336         phandle_t chosen;
 337         static struct {
 338                 cell_t  name;
 339                 cell_t  nargs;
 340                 cell_t  nreturns;
 341                 cell_t  bootspec;
 342         } args = {
 343                 (cell_t)"boot",
 344                 1,
 345                 0,
 346                 (cell_t)bspec
 347         };
 348
 349         if ((chosen = OF_finddevice("/chosen")) != -1) {
 350                 if (OF_getprop(chosen, "bootpath", bspec, sizeof(bspec)) == -1)
 351                         bspec[0] = '\0';
 352                 bspec[sizeof(bspec) - 1] = '\0';
 353         }
 354
 355         cpu_shutdown(&args);
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 360  * been scheduled yet.
 361  *
 362  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 363  */
 364 void
 365 cpu_fork_kthread_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 366 {
 367         struct frame *fp;
 368         struct pcb *pcb;
 369
 370         pcb = td->td_pcb;
 371         fp = (struct frame *)(pcb->pcb_sp + SPOFF);
 372         fp->fr_local[0] = (u_long)func;
 373         fp->fr_local[1] = (u_long)arg;
 374 }
 375
 376 int
 377 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 378 {
 379         struct ofw_mem_region *mr;
 380
 381         for (mr = sparc64_memreg; mr < sparc64_memreg + sparc64_nmemreg; mr++)
 382                 if (addr >= mr->mr_start && addr < mr->mr_start + mr->mr_size)
 383                         return (1);
 384         return (0);
 385 }
 386
 387 void
 388 swi_vm(void *v)
 389 {
 390
 391         /* Nothing to do here - busdma bounce buffers are not implemented. */
 392 }
 393
 394 void *
 395 uma_small_alloc(uma_zone_t zone, vm_size_t bytes, int domain, u_int8_t *flags,
 396     int wait)
 397 {
 398         vm_paddr_t pa;
 399         vm_page_t m;
 400         void *va;
 401
 402         PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_alloc);
 403
 404         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
 405
 406         m = vm_page_alloc_domain(NULL, 0, domain,
 407             malloc2vm_flags(wait) | VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_NOOBJ);
 408         if (m == NULL)
 409                 return (NULL);
 410
 411         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 412         if (dcache_color_ignore == 0 && m->md.color != DCACHE_COLOR(pa)) {
 413                 KASSERT(m->md.colors[0] == 0 && m->md.colors[1] == 0,
 414                     ("uma_small_alloc: free page %p still has mappings!", m));
 415                 PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_alloc_oc);
 416                 m->md.color = DCACHE_COLOR(pa);
 417                 dcache_page_inval(pa);
 418         }
 419         va = (void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa);
 420         if ((wait & M_ZERO) && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
 421                 cpu_block_zero(va, PAGE_SIZE);
 422         return (va);
 423 }
 424
 425 void
 426 uma_small_free(void *mem, vm_size_t size, u_int8_t flags)
 427 {
 428         vm_page_t m;
 429
 430         PMAP_STATS_INC(uma_nsmall_free);
 431         m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLB_DIRECT_TO_PHYS((vm_offset_t)mem));
 432         vm_page_unwire_noq(m);
 433         vm_page_free(m);
 434 }
 435
 436 void
 437 sf_buf_map(struct sf_buf *sf, int flags)
 438 {
 439
 440         pmap_qenter(sf->kva, &sf->m, 1);
 441 }
 442
 443 int
 444 sf_buf_unmap(struct sf_buf *sf)
 445 {
 446
 447         pmap_qremove(sf->kva, 1);
 448         return (1);
 449 }