sys/i386/i386/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  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   8  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   9  * Science Department, and William Jolitz.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by the University of
  22  *      California, Berkeley and its contributors.
  23  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  24  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  25  *    without specific prior written permission.
  26  *
  27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  28  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  31  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  32  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  33  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  37  * SUCH DAMAGE.
  38  *
  39  *      from: @(#)vm_machdep.c  7.3 (Berkeley) 5/13/91
  40  *      Utah $Hdr: vm_machdep.c 1.16.1.1 89/06/23$
  41  */
  42
  43 #include <sys/cdefs.h>
  44 __FBSDID("$FreeBSD$");
  45
  46 #include "opt_isa.h"
  47 #include "opt_npx.h"
  48 #include "opt_reset.h"
  49 #include "opt_cpu.h"
  50 #include "opt_xbox.h"
  51
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/bio.h>
  55 #include <sys/buf.h>
  56 #include <sys/kernel.h>
  57 #include <sys/ktr.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mbuf.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62 #include <sys/pioctl.h>
  63 #include <sys/proc.h>
  64 #include <sys/sf_buf.h>
  65 #include <sys/smp.h>
  66 #include <sys/sched.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68 #include <sys/unistd.h>
  69 #include <sys/vnode.h>
  70 #include <sys/vmmeter.h>
  71
  72 #include <machine/cpu.h>
  73 #include <machine/cputypes.h>
  74 #include <machine/md_var.h>
  75 #include <machine/pcb.h>
  76 #include <machine/pcb_ext.h>
  77 #include <machine/smp.h>
  78 #include <machine/vm86.h>
  79
  80 #ifdef CPU_ELAN
  81 #include <machine/elan_mmcr.h>
  82 #endif
  83
  84 #include <vm/vm.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86 #include <vm/vm_kern.h>
  87 #include <vm/vm_page.h>
  88 #include <vm/vm_map.h>
  89 #include <vm/vm_param.h>
  90
  91 #ifdef XEN
  92 #include <xen/hypervisor.h>
  93 #endif
  94 #ifdef PC98
  95 #include <pc98/cbus/cbus.h>
  96 #else
  97 #include <i386/isa/isa.h>
  98 #endif
  99
 100 #ifdef XBOX
 101 #include <machine/xbox.h>
 102 #endif
 103
 104 #ifndef NSFBUFS
 105 #define NSFBUFS         (512 + maxusers * 16)
 106 #endif
 107
 108 static void     cpu_reset_real(void);
 109 #ifdef SMP
 110 static void     cpu_reset_proxy(void);
 111 static u_int    cpu_reset_proxyid;
 112 static volatile u_int   cpu_reset_proxy_active;
 113 #endif
 114 static void     sf_buf_init(void *arg);
 115 SYSINIT(sock_sf, SI_SUB_MBUF, SI_ORDER_ANY, sf_buf_init, NULL);
 116
 117 LIST_HEAD(sf_head, sf_buf);
 118
 119 /*
 120  * A hash table of active sendfile(2) buffers
 121  */
 122 static struct sf_head *sf_buf_active;
 123 static u_long sf_buf_hashmask;
 124
 125 #define SF_BUF_HASH(m)  (((m) - vm_page_array) & sf_buf_hashmask)
 126
 127 static TAILQ_HEAD(, sf_buf) sf_buf_freelist;
 128 static u_int    sf_buf_alloc_want;
 129
 130 /*
 131  * A lock used to synchronize access to the hash table and free list
 132  */
 133 static struct mtx sf_buf_lock;
 134
 135 extern int      _ucodesel, _udatasel;
 136
 137 /*
 138  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 139  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 140  * ready to run and return to user mode.
 141  */
 142 void
 143 cpu_fork(td1, p2, td2, flags)
 144         register struct thread *td1;
 145         register struct proc *p2;
 146         struct thread *td2;
 147         int flags;
 148 {
 149         register struct proc *p1;
 150         struct pcb *pcb2;
 151         struct mdproc *mdp2;
 152 #ifdef DEV_NPX
 153         register_t savecrit;
 154 #endif
 155
 156         p1 = td1->td_proc;
 157         if ((flags & RFPROC) == 0) {
 158                 if ((flags & RFMEM) == 0) {
 159                         /* unshare user LDT */
 160                         struct mdproc *mdp1 = &p1->p_md;
 161                         struct proc_ldt *pldt, *pldt1;
 162
 163                         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 164                         if ((pldt1 = mdp1->md_ldt) != NULL &&
 165                             pldt1->ldt_refcnt > 1) {
 166                                 pldt = user_ldt_alloc(mdp1, pldt1->ldt_len);
 167                                 if (pldt == NULL)
 168                                         panic("could not copy LDT");
 169                                 mdp1->md_ldt = pldt;
 170                                 set_user_ldt(mdp1);
 171                                 user_ldt_deref(pldt1);
 172                         } else
 173                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 174                 }
 175                 return;
 176         }
 177
 178         /* Ensure that p1's pcb is up to date. */
 179         if (td1 == curthread)
 180                 td1->td_pcb->pcb_gs = rgs();
 181 #ifdef DEV_NPX
 182         savecrit = intr_disable();
 183         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td1)
 184                 npxsave(&td1->td_pcb->pcb_save);
 185         intr_restore(savecrit);
 186 #endif
 187
 188         /* Point the pcb to the top of the stack */
 189         pcb2 = (struct pcb *)(td2->td_kstack +
 190             td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 191         td2->td_pcb = pcb2;
 192
 193         /* Copy p1's pcb */
 194         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 195
 196         /* Point mdproc and then copy over td1's contents */
 197         mdp2 = &p2->p_md;
 198         bcopy(&p1->p_md, mdp2, sizeof(*mdp2));
 199
 200         /*
 201          * Create a new fresh stack for the new process.
 202          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 203          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 204          * The -16 is so we can expand the trapframe if we go to vm86.
 205          */
 206         td2->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td2->td_pcb - 16) - 1;
 207         bcopy(td1->td_frame, td2->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 208
 209         td2->td_frame->tf_eax = 0;              /* Child returns zero */
 210         td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;     /* success */
 211         td2->td_frame->tf_edx = 1;
 212
 213         /*
 214          * If the parent process has the trap bit set (i.e. a debugger had
 215          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 216          * the trap flag from the new frame unless the debugger had set PF_FORK
 217          * on the parent.  Otherwise, the child will receive a (likely
 218          * unexpected) SIGTRAP when it executes the first instruction after
 219          * returning  to userland.
 220          */
 221         if ((p1->p_pfsflags & PF_FORK) == 0)
 222                 td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 223
 224         /*
 225          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 226          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 227          */
 228 #ifdef PAE
 229         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdpt);
 230 #else
 231         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdir);
 232 #endif
 233         pcb2->pcb_edi = 0;
 234         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;       /* fork_trampoline argument */
 235         pcb2->pcb_ebp = 0;
 236         pcb2->pcb_esp = (int)td2->td_frame - sizeof(void *);
 237         pcb2->pcb_ebx = (int)td2;               /* fork_trampoline argument */
 238         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 239         pcb2->pcb_psl = PSL_KERNEL;             /* ints disabled */
 240         /*-
 241          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 242          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 243          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 244          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 245          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 246          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 247          */
 248
 249         /*
 250          * XXX don't copy the i/o pages.  this should probably be fixed.
 251          */
 252         pcb2->pcb_ext = 0;
 253
 254         /* Copy the LDT, if necessary. */
 255         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 256         if (mdp2->md_ldt != NULL) {
 257                 if (flags & RFMEM) {
 258                         mdp2->md_ldt->ldt_refcnt++;
 259                 } else {
 260                         mdp2->md_ldt = user_ldt_alloc(mdp2,
 261                             mdp2->md_ldt->ldt_len);
 262                         if (mdp2->md_ldt == NULL)
 263                                 panic("could not copy LDT");
 264                 }
 265         }
 266         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 267
 268         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 269         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 270         /*
 271          * XXX XEN need to check on PSL_USER is handled
 272          */
 273 #ifdef XEN
 274         td2->td_md.md_saved_flags = 0;
 275 #else
 276         td2->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 277 #endif
 278         /*
 279          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 280          * pcb_esp is loaded pointing to the cpu_switch() stack frame
 281          * containing the return address when exiting cpu_switch.
 282          * This will normally be to fork_trampoline(), which will have
 283          * %ebx loaded with the new proc's pointer.  fork_trampoline()
 284          * will set up a stack to call fork_return(p, frame); to complete
 285          * the return to user-mode.
 286          */
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 291  * been scheduled yet.
 292  *
 293  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 294  */
 295 void
 296 cpu_set_fork_handler(td, func, arg)
 297         struct thread *td;
 298         void (*func)(void *);
 299         void *arg;
 300 {
 301         /*
 302          * Note that the trap frame follows the args, so the function
 303          * is really called like this:  func(arg, frame);
 304          */
 305         td->td_pcb->pcb_esi = (int) func;       /* function */
 306         td->td_pcb->pcb_ebx = (int) arg;        /* first arg */
 307 }
 308
 309 void
 310 cpu_exit(struct thread *td)
 311 {
 312
 313         /*
 314          * If this process has a custom LDT, release it.  Reset pc->pcb_gs
 315          * and %gs before we free it in case they refer to an LDT entry.
 316          */
 317         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 318         if (td->td_proc->p_md.md_ldt) {
 319                 td->td_pcb->pcb_gs = _udatasel;
 320                 load_gs(_udatasel);
 321                 user_ldt_free(td);
 322         } else
 323                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 324 }
 325
 326 void
 327 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 328 {
 329
 330 #ifdef DEV_NPX
 331         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 332                 npxdrop();
 333 #endif
 334
 335         /* Disable any hardware breakpoints. */
 336         if (td->td_pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 337                 reset_dbregs();
 338                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 339         }
 340 }
 341
 342 void
 343 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 344 {
 345         struct pcb *pcb;
 346
 347         pcb = td->td_pcb;
 348         if (pcb->pcb_ext != NULL) {
 349                 /* if (pcb->pcb_ext->ext_refcount-- == 1) ?? */
 350                 /*
 351                  * XXX do we need to move the TSS off the allocated pages
 352                  * before freeing them?  (not done here)
 353                  */
 354                 kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pcb->pcb_ext,
 355                     ctob(IOPAGES + 1));
 356                 pcb->pcb_ext = NULL;
 357         }
 358 }
 359
 360 void
 361 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 362 {
 363 }
 364
 365 void
 366 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 367 {
 368 }
 369
 370 void
 371 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 372 {
 373
 374         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack +
 375             td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 376         td->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td->td_pcb - 16) - 1;
 377         td->td_pcb->pcb_ext = NULL;
 378 }
 379
 380 void
 381 cpu_thread_free(struct thread *td)
 382 {
 383
 384         cpu_thread_clean(td);
 385 }
 386
 387 /*
 388  * Initialize machine state (pcb and trap frame) for a new thread about to
 389  * upcall. Put enough state in the new thread's PCB to get it to go back
 390  * userret(), where we can intercept it again to set the return (upcall)
 391  * Address and stack, along with those from upcals that are from other sources
 392  * such as those generated in thread_userret() itself.
 393  */
 394 void
 395 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 396 {
 397         struct pcb *pcb2;
 398
 399         /* Point the pcb to the top of the stack. */
 400         pcb2 = td->td_pcb;
 401
 402         /*
 403          * Copy the upcall pcb.  This loads kernel regs.
 404          * Those not loaded individually below get their default
 405          * values here.
 406          */
 407         bcopy(td0->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 408         pcb2->pcb_flags &= ~(PCB_NPXTRAP|PCB_NPXINITDONE);
 409
 410         /*
 411          * Create a new fresh stack for the new thread.
 412          */
 413         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 414
 415         /* If the current thread has the trap bit set (i.e. a debugger had
 416          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 417          * the trap flag from the new frame. Otherwise, the new thread will
 418          * receive a (likely unexpected) SIGTRAP when it executes the first
 419          * instruction after returning to userland.
 420          */
 421         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 422
 423         /*
 424          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 425          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 426          */
 427         pcb2->pcb_edi = 0;
 428         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;                   /* trampoline arg */
 429         pcb2->pcb_ebp = 0;
 430         pcb2->pcb_esp = (int)td->td_frame - sizeof(void *); /* trampoline arg */
 431         pcb2->pcb_ebx = (int)td;                            /* trampoline arg */
 432         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 433         pcb2->pcb_psl &= ~(PSL_I);      /* interrupts must be disabled */
 434         pcb2->pcb_gs = rgs();
 435         /*
 436          * If we didn't copy the pcb, we'd need to do the following registers:
 437          * pcb2->pcb_cr3:       cloned above.
 438          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 439          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 440          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 441          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 442          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 443          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 444          */
 445         pcb2->pcb_ext = NULL;
 446
 447         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 448         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 449 #ifdef XEN
 450         td->td_md.md_saved_flags = 0;
 451 #else
 452         td->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 453 #endif
 454 }
 455
 456 /*
 457  * Set that machine state for performing an upcall that has to
 458  * be done in thread_userret() so that those upcalls generated
 459  * in thread_userret() itself can be done as well.
 460  */
 461 void
 462 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 463         stack_t *stack)
 464 {
 465
 466         /*
 467          * Do any extra cleaning that needs to be done.
 468          * The thread may have optional components
 469          * that are not present in a fresh thread.
 470          * This may be a recycled thread so make it look
 471          * as though it's newly allocated.
 472          */
 473         cpu_thread_clean(td);
 474
 475         /*
 476          * Set the trap frame to point at the beginning of the uts
 477          * function.
 478          */
 479         td->td_frame->tf_ebp = 0;
 480         td->td_frame->tf_esp =
 481             (((int)stack->ss_sp + stack->ss_size - 4) & ~0x0f) - 4;
 482         td->td_frame->tf_eip = (int)entry;
 483
 484         /*
 485          * Pass the address of the mailbox for this kse to the uts
 486          * function as a parameter on the stack.
 487          */
 488         suword((void *)(td->td_frame->tf_esp + sizeof(void *)),
 489             (int)arg);
 490 }
 491
 492 int
 493 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 494 {
 495         struct segment_descriptor sd;
 496         uint32_t base;
 497
 498         /*
 499          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 500          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 501          * so that the load of tf_fs into %fs will activate it
 502          * at return to userland.
 503          */
 504         base = (uint32_t)tls_base;
 505         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 506         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 507         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 508         sd.sd_hilimit = 0xf;
 509         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 510         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 511         sd.sd_p     = 1;
 512         sd.sd_xx    = 0;
 513         sd.sd_def32 = 1;
 514         sd.sd_gran  = 1;
 515         critical_enter();
 516         /* set %gs */
 517         td->td_pcb->pcb_gsd = sd;
 518         if (td == curthread) {
 519                 PCPU_GET(fsgs_gdt)[1] = sd;
 520                 load_gs(GSEL(GUGS_SEL, SEL_UPL));
 521         }
 522         critical_exit();
 523         return (0);
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Convert kernel VA to physical address
 528  */
 529 vm_paddr_t
 530 kvtop(void *addr)
 531 {
 532         vm_paddr_t pa;
 533
 534         pa = pmap_kextract((vm_offset_t)addr);
 535         if (pa == 0)
 536                 panic("kvtop: zero page frame");
 537         return (pa);
 538 }
 539
 540 #ifdef SMP
 541 static void
 542 cpu_reset_proxy()
 543 {
 544
 545         cpu_reset_proxy_active = 1;
 546         while (cpu_reset_proxy_active == 1)
 547                 ;       /* Wait for other cpu to see that we've started */
 548         stop_cpus((1<<cpu_reset_proxyid));
 549         printf("cpu_reset_proxy: Stopped CPU %d\n", cpu_reset_proxyid);
 550         DELAY(1000000);
 551         cpu_reset_real();
 552 }
 553 #endif
 554
 555 void
 556 cpu_reset()
 557 {
 558 #ifdef XBOX
 559         if (arch_i386_is_xbox) {
 560                 /* Kick the PIC16L, it can reboot the box */
 561                 pic16l_reboot();
 562                 for (;;);
 563         }
 564 #endif
 565
 566 #ifdef SMP
 567         u_int cnt, map;
 568
 569         if (smp_active) {
 570                 map = PCPU_GET(other_cpus) & ~stopped_cpus;
 571                 if (map != 0) {
 572                         printf("cpu_reset: Stopping other CPUs\n");
 573                         stop_cpus(map);
 574                 }
 575
 576                 if (PCPU_GET(cpuid) != 0) {
 577                         cpu_reset_proxyid = PCPU_GET(cpuid);
 578                         cpustop_restartfunc = cpu_reset_proxy;
 579                         cpu_reset_proxy_active = 0;
 580                         printf("cpu_reset: Restarting BSP\n");
 581
 582                         /* Restart CPU #0. */
 583                         /* XXX: restart_cpus(1 << 0); */
 584                         atomic_store_rel_int(&started_cpus, (1 << 0));
 585
 586                         cnt = 0;
 587                         while (cpu_reset_proxy_active == 0 && cnt < 10000000)
 588                                 cnt++;  /* Wait for BSP to announce restart */
 589                         if (cpu_reset_proxy_active == 0)
 590                                 printf("cpu_reset: Failed to restart BSP\n");
 591                         enable_intr();
 592                         cpu_reset_proxy_active = 2;
 593
 594                         while (1);
 595                         /* NOTREACHED */
 596                 }
 597
 598                 DELAY(1000000);
 599         }
 600 #endif
 601         cpu_reset_real();
 602         /* NOTREACHED */
 603 }
 604
 605 static void
 606 cpu_reset_real()
 607 {
 608         struct region_descriptor null_idt;
 609 #ifndef PC98
 610         int b;
 611 #endif
 612
 613         disable_intr();
 614 #ifdef XEN
 615         if (smp_processor_id() == 0)
 616                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_reboot);
 617         else
 618                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
 619 #endif
 620 #ifdef CPU_ELAN
 621         if (elan_mmcr != NULL)
 622                 elan_mmcr->RESCFG = 1;
 623 #endif
 624
 625         if (cpu == CPU_GEODE1100) {
 626                 /* Attempt Geode's own reset */
 627                 outl(0xcf8, 0x80009044ul);
 628                 outl(0xcfc, 0xf);
 629         }
 630
 631 #ifdef PC98
 632         /*
 633          * Attempt to do a CPU reset via CPU reset port.
 634          */
 635         if ((inb(0x35) & 0xa0) != 0xa0) {
 636                 outb(0x37, 0x0f);               /* SHUT0 = 0. */
 637                 outb(0x37, 0x0b);               /* SHUT1 = 0. */
 638         }
 639         outb(0xf0, 0x00);               /* Reset. */
 640 #else
 641 #if !defined(BROKEN_KEYBOARD_RESET)
 642         /*
 643          * Attempt to do a CPU reset via the keyboard controller,
 644          * do not turn off GateA20, as any machine that fails
 645          * to do the reset here would then end up in no man's land.
 646          */
 647         outb(IO_KBD + 4, 0xFE);
 648         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 649 #endif
 650
 651         /*
 652          * Attempt to force a reset via the Reset Control register at
 653          * I/O port 0xcf9.  Bit 2 forces a system reset when it
 654          * transitions from 0 to 1.  Bit 1 selects the type of reset
 655          * to attempt: 0 selects a "soft" reset, and 1 selects a
 656          * "hard" reset.  We try a "hard" reset.  The first write sets
 657          * bit 1 to select a "hard" reset and clears bit 2.  The
 658          * second write forces a 0 -> 1 transition in bit 2 to trigger
 659          * a reset.
 660          */
 661         outb(0xcf9, 0x2);
 662         outb(0xcf9, 0x6);
 663         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 664
 665         /*
 666          * Attempt to force a reset via the Fast A20 and Init register
 667          * at I/O port 0x92.  Bit 1 serves as an alternate A20 gate.
 668          * Bit 0 asserts INIT# when set to 1.  We are careful to only
 669          * preserve bit 1 while setting bit 0.  We also must clear bit
 670          * 0 before setting it if it isn't already clear.
 671          */
 672         b = inb(0x92);
 673         if (b != 0xff) {
 674                 if ((b & 0x1) != 0)
 675                         outb(0x92, b & 0xfe);
 676                 outb(0x92, b | 0x1);
 677                 DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 678         }
 679 #endif /* PC98 */
 680
 681         printf("No known reset method worked, attempting CPU shutdown\n");
 682         DELAY(1000000); /* wait 1 sec for printf to complete */
 683
 684         /* Wipe the IDT. */
 685         null_idt.rd_limit = 0;
 686         null_idt.rd_base = 0;
 687         lidt(&null_idt);
 688
 689         /* "good night, sweet prince .... <THUNK!>" */
 690         breakpoint();
 691
 692         /* NOTREACHED */
 693         while(1);
 694 }
 695
 696 /*
 697  * Allocate a pool of sf_bufs (sendfile(2) or "super-fast" if you prefer. :-))
 698  */
 699 static void
 700 sf_buf_init(void *arg)
 701 {
 702         struct sf_buf *sf_bufs;
 703         vm_offset_t sf_base;
 704         int i;
 705
 706         nsfbufs = NSFBUFS;
 707         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nsfbufs", &nsfbufs);
 708
 709         sf_buf_active = hashinit(nsfbufs, M_TEMP, &sf_buf_hashmask);
 710         TAILQ_INIT(&sf_buf_freelist);
 711         sf_base = kmem_alloc_nofault(kernel_map, nsfbufs * PAGE_SIZE);
 712         sf_bufs = malloc(nsfbufs * sizeof(struct sf_buf), M_TEMP,
 713             M_NOWAIT | M_ZERO);
 714         for (i = 0; i < nsfbufs; i++) {
 715                 sf_bufs[i].kva = sf_base + i * PAGE_SIZE;
 716                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, &sf_bufs[i], free_entry);
 717         }
 718         sf_buf_alloc_want = 0;
 719         mtx_init(&sf_buf_lock, "sf_buf", NULL, MTX_DEF);
 720 }
 721
 722 /*
 723  * Invalidate the cache lines that may belong to the page, if
 724  * (possibly old) mapping of the page by sf buffer exists.  Returns
 725  * TRUE when mapping was found and cache invalidated.
 726  */
 727 boolean_t
 728 sf_buf_invalidate_cache(vm_page_t m)
 729 {
 730         struct sf_head *hash_list;
 731         struct sf_buf *sf;
 732         boolean_t ret;
 733
 734         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
 735         ret = FALSE;
 736         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 737         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
 738                 if (sf->m == m) {
 739                         /*
 740                          * Use pmap_qenter to update the pte for
 741                          * existing mapping, in particular, the PAT
 742                          * settings are recalculated.
 743                          */
 744                         pmap_qenter(sf->kva, &m, 1);
 745                         pmap_invalidate_cache_range(sf->kva, sf->kva +
 746                             PAGE_SIZE);
 747                         ret = TRUE;
 748                         break;
 749                 }
 750         }
 751         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 752         return (ret);
 753 }
 754
 755 /*
 756  * Get an sf_buf from the freelist.  May block if none are available.
 757  */
 758 struct sf_buf *
 759 sf_buf_alloc(struct vm_page *m, int flags)
 760 {
 761         pt_entry_t opte, *ptep;
 762         struct sf_head *hash_list;
 763         struct sf_buf *sf;
 764 #ifdef SMP
 765         cpumask_t cpumask, other_cpus;
 766 #endif
 767         int error;
 768
 769         KASSERT(curthread->td_pinned > 0 || (flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0,
 770             ("sf_buf_alloc(SFB_CPUPRIVATE): curthread not pinned"));
 771         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
 772         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 773         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
 774                 if (sf->m == m) {
 775                         sf->ref_count++;
 776                         if (sf->ref_count == 1) {
 777                                 TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 778                                 nsfbufsused++;
 779                                 nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
 780                         }
 781 #ifdef SMP
 782                         goto shootdown;
 783 #else
 784                         goto done;
 785 #endif
 786                 }
 787         }
 788         while ((sf = TAILQ_FIRST(&sf_buf_freelist)) == NULL) {
 789                 if (flags & SFB_NOWAIT)
 790                         goto done;
 791                 sf_buf_alloc_want++;
 792                 mbstat.sf_allocwait++;
 793                 error = msleep(&sf_buf_freelist, &sf_buf_lock,
 794                     (flags & SFB_CATCH) ? PCATCH | PVM : PVM, "sfbufa", 0);
 795                 sf_buf_alloc_want--;
 796
 797                 /*
 798                  * If we got a signal, don't risk going back to sleep.
 799                  */
 800                 if (error)
 801                         goto done;
 802         }
 803         TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 804         if (sf->m != NULL)
 805                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
 806         LIST_INSERT_HEAD(hash_list, sf, list_entry);
 807         sf->ref_count = 1;
 808         sf->m = m;
 809         nsfbufsused++;
 810         nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
 811
 812         /*
 813          * Update the sf_buf's virtual-to-physical mapping, flushing the
 814          * virtual address from the TLB.  Since the reference count for
 815          * the sf_buf's old mapping was zero, that mapping is not
 816          * currently in use.  Consequently, there is no need to exchange
 817          * the old and new PTEs atomically, even under PAE.
 818          */
 819         ptep = vtopte(sf->kva);
 820         opte = *ptep;
 821 #ifdef XEN
 822        PT_SET_MA(sf->kva, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | pgeflag
 823            | PG_RW | PG_V | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
 824 #else
 825         *ptep = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pgeflag | PG_RW | PG_V |
 826             pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
 827 #endif
 828
 829         /*
 830          * Avoid unnecessary TLB invalidations: If the sf_buf's old
 831          * virtual-to-physical mapping was not used, then any processor
 832          * that has invalidated the sf_buf's virtual address from its TLB
 833          * since the last used mapping need not invalidate again.
 834          */
 835 #ifdef SMP
 836         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 837                 sf->cpumask = 0;
 838 shootdown:
 839         sched_pin();
 840         cpumask = PCPU_GET(cpumask);
 841         if ((sf->cpumask & cpumask) == 0) {
 842                 sf->cpumask |= cpumask;
 843                 invlpg(sf->kva);
 844         }
 845         if ((flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0) {
 846                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus) & ~sf->cpumask;
 847                 if (other_cpus != 0) {
 848                         sf->cpumask |= other_cpus;
 849                         smp_masked_invlpg(other_cpus, sf->kva);
 850                 }
 851         }
 852         sched_unpin();
 853 #else
 854         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 855                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sf->kva);
 856 #endif
 857 done:
 858         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 859         return (sf);
 860 }
 861
 862 /*
 863  * Remove a reference from the given sf_buf, adding it to the free
 864  * list when its reference count reaches zero.  A freed sf_buf still,
 865  * however, retains its virtual-to-physical mapping until it is
 866  * recycled or reactivated by sf_buf_alloc(9).
 867  */
 868 void
 869 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
 870 {
 871
 872         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 873         sf->ref_count--;
 874         if (sf->ref_count == 0) {
 875                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 876                 nsfbufsused--;
 877 #ifdef XEN
 878 /*
 879  * Xen doesn't like having dangling R/W mappings
 880  */
 881                 pmap_qremove(sf->kva, 1);
 882                 sf->m = NULL;
 883                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
 884 #endif
 885                 if (sf_buf_alloc_want > 0)
 886                         wakeup_one(&sf_buf_freelist);
 887         }
 888         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 889 }
 890
 891 /*
 892  * Software interrupt handler for queued VM system processing.
 893  */
 894 void
 895 swi_vm(void *dummy)
 896 {
 897         if (busdma_swi_pending != 0)
 898                 busdma_swi();
 899 }
 900
 901 /*
 902  * Tell whether this address is in some physical memory region.
 903  * Currently used by the kernel coredump code in order to avoid
 904  * dumping the ``ISA memory hole'' which could cause indefinite hangs,
 905  * or other unpredictable behaviour.
 906  */
 907
 908 int
 909 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 910 {
 911
 912 #ifdef DEV_ISA
 913         /* The ISA ``memory hole''. */
 914         if (addr >= 0xa0000 && addr < 0x100000)
 915                 return 0;
 916 #endif
 917
 918         /*
 919          * stuff other tests for known memory-mapped devices (PCI?)
 920          * here
 921          */
 922
 923         return 1;
 924 }