sys/sun4v/sun4v/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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by the University of
  23  *      California, Berkeley and its contributors.
  24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  *
  40  *      from: @(#)vm_machdep.c  7.3 (Berkeley) 5/13/91
  41  *      Utah $Hdr: vm_machdep.c 1.16.1.1 89/06/23$
  42  *      from: FreeBSD: src/sys/i386/i386/vm_machdep.c,v 1.167 2001/07/12
  43  * $FreeBSD$
  44  */
  45
  46 #include "opt_pmap.h"
  47
  48 #include <sys/param.h>
  49 #include <sys/systm.h>
  50 #include <sys/malloc.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/bio.h>
  53 #include <sys/buf.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/linker_set.h>
  56 #include <sys/mbuf.h>
  57 #include <sys/mutex.h>
  58 #include <sys/sf_buf.h>
  59 #include <sys/sysctl.h>
  60 #include <sys/unistd.h>
  61 #include <sys/vmmeter.h>
  62
  63 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/vm_extern.h>
  67 #include <vm/pmap.h>
  68 #include <vm/vm_kern.h>
  69 #include <vm/vm_map.h>
  70 #include <vm/vm_page.h>
  71 #include <vm/vm_pageout.h>
  72 #include <vm/vm_param.h>
  73 #include <vm/uma.h>
  74 #include <vm/uma_int.h>
  75
  76 #include <machine/bus.h>
  77 #include <machine/cpu.h>
  78 #include <machine/fp.h>
  79 #include <machine/fsr.h>
  80 #include <machine/frame.h>
  81 #include <machine/md_var.h>
  82 #include <machine/ofw_machdep.h>
  83 #include <machine/ofw_mem.h>
  84 #include <machine/pcb.h>
  85 #include <machine/tlb.h>
  86 #include <machine/tstate.h>
  87 #include <machine/wstate.h>
  88 #include <machine/asm.h>
  89
  90 void
  91 cpu_exit(struct thread *td)
  92 {
  93         struct proc *p;
  94
  95         p = td->td_proc;
  96         p->p_md.md_sigtramp = NULL;
  97         if (p->p_md.md_utrap != NULL) {
  98                 utrap_free(p->p_md.md_utrap);
  99                 p->p_md.md_utrap = NULL;
 100         }
 101 }
 102
 103 void
 104 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 105 {
 106 }
 107
 108 void
 109 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 110 {
 111 }
 112
 113 void
 114 cpu_thread_setup(struct thread *td)
 115 {
 116         struct pcb *pcb;
 117
 118         pcb = (struct pcb *)((td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
 119             sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 120         pcb->pcb_kstack = (uint64_t)(((char *)pcb) - (CCFSZ + SPOFF));
 121         pcb->pcb_nsaved = 0;
 122         td->td_frame = (struct trapframe *)pcb - 1;
 123         pcb = (struct pcb *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(vtophys((vm_offset_t)pcb));
 124         KASSERT(pcb > (struct pcb *)VM_MIN_DIRECT_ADDRESS,("pcb is NULL"));
 125         td->td_pcb = pcb;
 126
 127 }
 128
 129 void
 130 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 131 {
 132 }
 133
 134 void
 135 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 136 {
 137 }
 138
 139 void
 140 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 141 {
 142         struct trapframe *tf;
 143         struct frame *fr;
 144         struct pcb *pcb;
 145
 146         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 147
 148         pcb = td->td_pcb;
 149
 150         tf = td->td_frame;
 151         fr = (struct frame *)tf - 1;
 152         fr->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 153         fr->fr_local[1] = (u_long)td;
 154         fr->fr_local[2] = (u_long)tf;
 155         pcb->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 156         pcb->pcb_sp = (u_long)fr - SPOFF;
 157
 158         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 159         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 160         td->td_md.md_saved_pil = 0;
 161 }
 162
 163 void
 164 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 165         stack_t *stack)
 166 {
 167         struct trapframe *tf;
 168         uint64_t sp;
 169
 170         if (td == curthread)
 171                 flushw();
 172         tf = td->td_frame;
 173         sp = (uint64_t)stack->ss_sp + stack->ss_size;
 174         tf->tf_out[0] = (uint64_t)arg;
 175         tf->tf_out[6] = sp - SPOFF - sizeof(struct frame);
 176         tf->tf_tpc = (uint64_t)entry;
 177         tf->tf_tnpc = tf->tf_tpc + 4;
 178
 179         td->td_retval[0] = tf->tf_out[0];
 180         td->td_retval[1] = tf->tf_out[1];
 181 }
 182
 183 int
 184 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 185 {
 186
 187         if (td == curthread)
 188                 flushw();
 189         td->td_frame->tf_global[7] = (uint64_t) tls_base;
 190         return (0);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 195  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 196  * ready to run and return to user mode.
 197  */
 198 void
 199 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
 200 {
 201         struct trapframe *tf;
 202         struct frame *fp;
 203         struct pcb *pcb1;
 204         struct pcb *pcb2, *pcb2orig;
 205         vm_offset_t sp;
 206         int error;
 207         int i;
 208
 209         KASSERT(td1 == curthread || td1 == &thread0,
 210             ("cpu_fork: p1 not curproc and not proc0"));
 211
 212         if ((flags & RFPROC) == 0)
 213                 return;
 214
 215         p2->p_md.md_sigtramp = td1->td_proc->p_md.md_sigtramp;
 216         p2->p_md.md_utrap = utrap_hold(td1->td_proc->p_md.md_utrap);
 217
 218         /* The pcb must be aligned on a 64-byte boundary. */
 219         pcb1 = td1->td_pcb;
 220
 221         pcb2orig = (struct pcb *)((td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages *
 222             PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 223         pcb2 = (struct pcb *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(vtophys((vm_offset_t)pcb2orig));
 224
 225         td2->td_pcb = pcb2;
 226
 227         /*
 228          * Ensure that p1's pcb is up to date.
 229          */
 230         critical_enter();
 231         if ((td1->td_frame->tf_fprs & FPRS_FEF) != 0)
 232                 savefpctx(pcb1->pcb_ufp);
 233         critical_exit();
 234         /* Make sure the copied windows are spilled. */
 235         flushw();
 236         /* Copy the pcb (this will copy the windows saved in the pcb, too). */
 237         bcopy(pcb1, pcb2, sizeof(*pcb1));
 238
 239         /*
 240          * If we're creating a new user process and we're sharing the address
 241          * space, the parent's top most frame must be saved in the pcb.  The
 242          * child will pop the frame when it returns to user mode, and may
 243          * overwrite it with its own data causing much suffering for the
 244          * parent.  We check if its already in the pcb, and if not copy it
 245          * in.  Its unlikely that the copyin will fail, but if so there's not
 246          * much we can do.  The parent will likely crash soon anyway in that
 247          * case.
 248          */
 249         if ((flags & RFMEM) != 0 && td1 != &thread0) {
 250                 sp = td1->td_frame->tf_sp;
 251                 for (i = 0; i < pcb1->pcb_nsaved; i++) {
 252                         if (pcb1->pcb_rwsp[i] == sp)
 253                                 break;
 254                 }
 255                 if (i == pcb1->pcb_nsaved) {
 256                         error = copyin((caddr_t)sp + SPOFF, &pcb1->pcb_rw[i],
 257                             sizeof(struct rwindow));
 258                         if (error == 0) {
 259                                 pcb1->pcb_rwsp[i] = sp;
 260                                 pcb1->pcb_nsaved++;
 261                         }
 262                 }
 263         }
 264
 265         /*
 266          * Create a new fresh stack for the new process.
 267          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 268          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 269          */
 270         tf = (struct trapframe *)pcb2orig - 1;
 271         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 272
 273         tf->tf_out[0] = 0;                      /* Child returns zero */
 274         tf->tf_out[1] = 0;
 275         tf->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;         /* success */
 276         tf->tf_fprs = 0;
 277         tf->tf_wstate = WSTATE_U64;
 278
 279
 280         td2->td_frame = tf;
 281         fp = (struct frame *)tf - 1;
 282         fp->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 283         fp->fr_local[1] = (u_long)td2;
 284         fp->fr_local[2] = (u_long)tf;
 285         /* Terminate stack traces at this frame. */
 286         fp->fr_pc = fp->fr_fp = 0;
 287         pcb2->pcb_sp = (u_long)fp - SPOFF;
 288         pcb2->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 289         pcb2->pcb_kstack = (uint64_t)(((char *)pcb2orig) - (CCFSZ + SPOFF));
 290
 291         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 292         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 293         td2->td_md.md_saved_pil = 0;
 294
 295         /*
 296          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 297          */
 298 }
 299
 300 void
 301 cpu_reset(void)
 302 {
 303         static char bspec[64] = "";
 304         phandle_t chosen;
 305 #ifdef notyet
 306         static struct {
 307                 cell_t  name;
 308                 cell_t  nargs;
 309                 cell_t  nreturns;
 310                 cell_t  bootspec;
 311         } args = {
 312                 (cell_t)"boot",
 313                 1,
 314                 0,
 315                 (cell_t)bspec
 316         };
 317 #endif
 318         if ((chosen = OF_finddevice("/chosen")) != 0) {
 319                 if (OF_getprop(chosen, "bootpath", bspec, sizeof(bspec)) == -1)
 320                         bspec[0] = '\0';
 321                 bspec[sizeof(bspec) - 1] = '\0';
 322         }
 323         hv_mach_sir();
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 328  * been scheduled yet.
 329  *
 330  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 331  */
 332 void
 333 cpu_set_fork_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 334 {
 335         struct frame *fp;
 336         struct pcb *pcb;
 337
 338         pcb = td->td_pcb;
 339         fp = (struct frame *)(pcb->pcb_sp + SPOFF);
 340         fp->fr_local[0] = (u_long)func;
 341         fp->fr_local[1] = (u_long)arg;
 342 }
 343
 344 int
 345 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 346 {
 347         struct ofw_mem_region *mr;
 348
 349         for (mr = sparc64_memreg; mr < sparc64_memreg + sparc64_nmemreg; mr++)
 350                 if (addr >= mr->mr_start && addr < mr->mr_start + mr->mr_size)
 351                         return (1);
 352         return (0);
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Get an sf_buf from the freelist. Will block if none are available.
 357  */
 358 struct sf_buf *
 359 sf_buf_alloc(struct vm_page *m, int flags)
 360 {
 361         return ((struct sf_buf *)m);
 362 }
 363
 364 /*
 365  * Release resources back to the system.
 366  */
 367 void
 368 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
 369 {
 370 }
 371
 372 void
 373 swi_vm(void *v)
 374 {
 375
 376         /*
 377          * Nothing to do here yet - busdma bounce buffers are not yet
 378          * implemented.
 379          */
 380 }
 381
 382 void *
 383 uma_small_alloc(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait)
 384 {
 385         static vm_pindex_t color;
 386         vm_paddr_t pa;
 387         vm_page_t m;
 388         int pflags;
 389         void *va;
 390
 391
 392         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
 393
 394         if ((wait & (M_NOWAIT|M_USE_RESERVE)) == M_NOWAIT)
 395                 pflags = VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_WIRED;
 396         else
 397                 pflags = VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED;
 398
 399         if (wait & M_ZERO)
 400                 pflags |= VM_ALLOC_ZERO;
 401
 402         for (;;) {
 403                 m = vm_page_alloc(NULL, color++, pflags | VM_ALLOC_NOOBJ);
 404                 if (m == NULL) {
 405                         if (wait & M_NOWAIT)
 406                                 return (NULL);
 407                         else
 408                                 VM_WAIT;
 409                 } else
 410                         break;
 411         }
 412
 413         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 414         va = (void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa);
 415         if ((wait & M_ZERO) && ((m->flags & PG_ZERO) == 0))
 416                 hwblkclr((void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa), PAGE_SIZE);
 417         return (va);
 418 }
 419
 420 void
 421 uma_small_free(void *mem, int size, u_int8_t flags)
 422 {
 423         vm_page_t m;
 424
 425         m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLB_DIRECT_TO_PHYS((vm_offset_t)mem));
 426         m->wire_count--;
 427         vm_page_free(m);
 428         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
 429 }