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_alloc(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_free(struct thread *td)
 131 {
 132 }
 133
 134 void
 135 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 136 {
 137 }
 138
 139 void
 140 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 141 {
 142 }
 143
 144 void
 145 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 146 {
 147         struct trapframe *tf;
 148         struct frame *fr;
 149         struct pcb *pcb;
 150
 151         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 152
 153         pcb = td->td_pcb;
 154
 155         tf = td->td_frame;
 156         fr = (struct frame *)tf - 1;
 157         fr->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 158         fr->fr_local[1] = (u_long)td;
 159         fr->fr_local[2] = (u_long)tf;
 160         pcb->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 161         pcb->pcb_sp = (u_long)fr - SPOFF;
 162
 163         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 164         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 165         td->td_md.md_saved_pil = 0;
 166 }
 167
 168 void
 169 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 170         stack_t *stack)
 171 {
 172         struct trapframe *tf;
 173         uint64_t sp;
 174
 175         if (td == curthread)
 176                 flushw();
 177         tf = td->td_frame;
 178         sp = (uint64_t)stack->ss_sp + stack->ss_size;
 179         tf->tf_out[0] = (uint64_t)arg;
 180         tf->tf_out[6] = sp - SPOFF - sizeof(struct frame);
 181         tf->tf_tpc = (uint64_t)entry;
 182         tf->tf_tnpc = tf->tf_tpc + 4;
 183
 184         td->td_retval[0] = tf->tf_out[0];
 185         td->td_retval[1] = tf->tf_out[1];
 186 }
 187
 188 int
 189 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 190 {
 191
 192         if (td == curthread)
 193                 flushw();
 194         td->td_frame->tf_global[7] = (uint64_t) tls_base;
 195         return (0);
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 200  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 201  * ready to run and return to user mode.
 202  */
 203 void
 204 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
 205 {
 206         struct trapframe *tf;
 207         struct frame *fp;
 208         struct pcb *pcb1;
 209         struct pcb *pcb2, *pcb2orig;
 210         vm_offset_t sp;
 211         int error;
 212         int i;
 213
 214         KASSERT(td1 == curthread || td1 == &thread0,
 215             ("cpu_fork: p1 not curproc and not proc0"));
 216
 217         if ((flags & RFPROC) == 0)
 218                 return;
 219
 220         p2->p_md.md_sigtramp = td1->td_proc->p_md.md_sigtramp;
 221         p2->p_md.md_utrap = utrap_hold(td1->td_proc->p_md.md_utrap);
 222
 223         /* The pcb must be aligned on a 64-byte boundary. */
 224         pcb1 = td1->td_pcb;
 225
 226         pcb2orig = (struct pcb *)((td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages *
 227             PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 228         pcb2 = (struct pcb *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(vtophys((vm_offset_t)pcb2orig));
 229
 230         td2->td_pcb = pcb2;
 231
 232         /*
 233          * Ensure that p1's pcb is up to date.
 234          */
 235         critical_enter();
 236         if ((td1->td_frame->tf_fprs & FPRS_FEF) != 0)
 237                 savefpctx(pcb1->pcb_ufp);
 238         critical_exit();
 239         /* Make sure the copied windows are spilled. */
 240         flushw();
 241         /* Copy the pcb (this will copy the windows saved in the pcb, too). */
 242         bcopy(pcb1, pcb2, sizeof(*pcb1));
 243
 244         /*
 245          * If we're creating a new user process and we're sharing the address
 246          * space, the parent's top most frame must be saved in the pcb.  The
 247          * child will pop the frame when it returns to user mode, and may
 248          * overwrite it with its own data causing much suffering for the
 249          * parent.  We check if its already in the pcb, and if not copy it
 250          * in.  Its unlikely that the copyin will fail, but if so there's not
 251          * much we can do.  The parent will likely crash soon anyway in that
 252          * case.
 253          */
 254         if ((flags & RFMEM) != 0 && td1 != &thread0) {
 255                 sp = td1->td_frame->tf_sp;
 256                 for (i = 0; i < pcb1->pcb_nsaved; i++) {
 257                         if (pcb1->pcb_rwsp[i] == sp)
 258                                 break;
 259                 }
 260                 if (i == pcb1->pcb_nsaved) {
 261                         error = copyin((caddr_t)sp + SPOFF, &pcb1->pcb_rw[i],
 262                             sizeof(struct rwindow));
 263                         if (error == 0) {
 264                                 pcb1->pcb_rwsp[i] = sp;
 265                                 pcb1->pcb_nsaved++;
 266                         }
 267                 }
 268         }
 269
 270         /*
 271          * Create a new fresh stack for the new process.
 272          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 273          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 274          */
 275         tf = (struct trapframe *)pcb2orig - 1;
 276         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 277
 278         tf->tf_out[0] = 0;                      /* Child returns zero */
 279         tf->tf_out[1] = 0;
 280         tf->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;         /* success */
 281         tf->tf_fprs = 0;
 282         tf->tf_wstate = WSTATE_U64;
 283
 284
 285         td2->td_frame = tf;
 286         fp = (struct frame *)tf - 1;
 287         fp->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 288         fp->fr_local[1] = (u_long)td2;
 289         fp->fr_local[2] = (u_long)tf;
 290         /* Terminate stack traces at this frame. */
 291         fp->fr_pc = fp->fr_fp = 0;
 292         pcb2->pcb_sp = (u_long)fp - SPOFF;
 293         pcb2->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 294         pcb2->pcb_kstack = (uint64_t)(((char *)pcb2orig) - (CCFSZ + SPOFF));
 295
 296         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 297         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 298         td2->td_md.md_saved_pil = 0;
 299
 300         /*
 301          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 302          */
 303 }
 304
 305 void
 306 cpu_reset(void)
 307 {
 308         static char bspec[64] = "";
 309         phandle_t chosen;
 310 #ifdef notyet
 311         static struct {
 312                 cell_t  name;
 313                 cell_t  nargs;
 314                 cell_t  nreturns;
 315                 cell_t  bootspec;
 316         } args = {
 317                 (cell_t)"boot",
 318                 1,
 319                 0,
 320                 (cell_t)bspec
 321         };
 322 #endif
 323         if ((chosen = OF_finddevice("/chosen")) != 0) {
 324                 if (OF_getprop(chosen, "bootpath", bspec, sizeof(bspec)) == -1)
 325                         bspec[0] = '\0';
 326                 bspec[sizeof(bspec) - 1] = '\0';
 327         }
 328         hv_mach_sir();
 329 }
 330
 331 /*
 332  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 333  * been scheduled yet.
 334  *
 335  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 336  */
 337 void
 338 cpu_set_fork_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 339 {
 340         struct frame *fp;
 341         struct pcb *pcb;
 342
 343         pcb = td->td_pcb;
 344         fp = (struct frame *)(pcb->pcb_sp + SPOFF);
 345         fp->fr_local[0] = (u_long)func;
 346         fp->fr_local[1] = (u_long)arg;
 347 }
 348
 349 int
 350 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 351 {
 352         struct ofw_mem_region *mr;
 353
 354         for (mr = sparc64_memreg; mr < sparc64_memreg + sparc64_nmemreg; mr++)
 355                 if (addr >= mr->mr_start && addr < mr->mr_start + mr->mr_size)
 356                         return (1);
 357         return (0);
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Get an sf_buf from the freelist. Will block if none are available.
 362  */
 363 struct sf_buf *
 364 sf_buf_alloc(struct vm_page *m, int flags)
 365 {
 366         return ((struct sf_buf *)m);
 367 }
 368
 369 /*
 370  * Release resources back to the system.
 371  */
 372 void
 373 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
 374 {
 375 }
 376
 377 void
 378 swi_vm(void *v)
 379 {
 380
 381         /*
 382          * Nothing to do here yet - busdma bounce buffers are not yet
 383          * implemented.
 384          */
 385 }
 386
 387 void *
 388 uma_small_alloc(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait)
 389 {
 390         static vm_pindex_t color;
 391         vm_paddr_t pa;
 392         vm_page_t m;
 393         int pflags;
 394         void *va;
 395
 396
 397         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
 398
 399         if ((wait & (M_NOWAIT|M_USE_RESERVE)) == M_NOWAIT)
 400                 pflags = VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_WIRED;
 401         else
 402                 pflags = VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED;
 403
 404         if (wait & M_ZERO)
 405                 pflags |= VM_ALLOC_ZERO;
 406
 407         for (;;) {
 408                 m = vm_page_alloc(NULL, color++, pflags | VM_ALLOC_NOOBJ);
 409                 if (m == NULL) {
 410                         if (wait & M_NOWAIT)
 411                                 return (NULL);
 412                         else
 413                                 VM_WAIT;
 414                 } else
 415                         break;
 416         }
 417
 418         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 419         va = (void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa);
 420         if ((wait & M_ZERO) && ((m->flags & PG_ZERO) == 0))
 421                 hwblkclr((void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa), PAGE_SIZE);
 422         return (va);
 423 }
 424
 425 void
 426 uma_small_free(void *mem, int size, u_int8_t flags)
 427 {
 428         vm_page_t m;
 429
 430         m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLB_DIRECT_TO_PHYS((vm_offset_t)mem));
 431         m->wire_count--;
 432         vm_page_free(m);
 433         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
 434 }