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/sysent.h>
  65 #include <sys/sf_buf.h>
  66 #include <sys/smp.h>
  67 #include <sys/sched.h>
  68 #include <sys/sysctl.h>
  69 #include <sys/unistd.h>
  70 #include <sys/vnode.h>
  71 #include <sys/vmmeter.h>
  72
  73 #include <machine/cpu.h>
  74 #include <machine/cputypes.h>
  75 #include <machine/md_var.h>
  76 #include <machine/pcb.h>
  77 #include <machine/pcb_ext.h>
  78 #include <machine/smp.h>
  79 #include <machine/vm86.h>
  80
  81 #ifdef CPU_ELAN
  82 #include <machine/elan_mmcr.h>
  83 #endif
  84
  85 #include <vm/vm.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87 #include <vm/vm_kern.h>
  88 #include <vm/vm_page.h>
  89 #include <vm/vm_map.h>
  90 #include <vm/vm_param.h>
  91
  92 #ifdef XEN
  93 #include <xen/hypervisor.h>
  94 #endif
  95 #ifdef PC98
  96 #include <pc98/cbus/cbus.h>
  97 #else
  98 #include <i386/isa/isa.h>
  99 #endif
 100
 101 #ifdef XBOX
 102 #include <machine/xbox.h>
 103 #endif
 104
 105 #ifndef NSFBUFS
 106 #define NSFBUFS         (512 + maxusers * 16)
 107 #endif
 108
 109 static void     cpu_reset_real(void);
 110 #ifdef SMP
 111 static void     cpu_reset_proxy(void);
 112 static u_int    cpu_reset_proxyid;
 113 static volatile u_int   cpu_reset_proxy_active;
 114 #endif
 115 static void     sf_buf_init(void *arg);
 116 SYSINIT(sock_sf, SI_SUB_MBUF, SI_ORDER_ANY, sf_buf_init, NULL);
 117
 118 LIST_HEAD(sf_head, sf_buf);
 119
 120 /*
 121  * A hash table of active sendfile(2) buffers
 122  */
 123 static struct sf_head *sf_buf_active;
 124 static u_long sf_buf_hashmask;
 125
 126 #define SF_BUF_HASH(m)  (((m) - vm_page_array) & sf_buf_hashmask)
 127
 128 static TAILQ_HEAD(, sf_buf) sf_buf_freelist;
 129 static u_int    sf_buf_alloc_want;
 130
 131 /*
 132  * A lock used to synchronize access to the hash table and free list
 133  */
 134 static struct mtx sf_buf_lock;
 135
 136 extern int      _ucodesel, _udatasel;
 137
 138 /*
 139  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 140  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 141  * ready to run and return to user mode.
 142  */
 143 void
 144 cpu_fork(td1, p2, td2, flags)
 145         register struct thread *td1;
 146         register struct proc *p2;
 147         struct thread *td2;
 148         int flags;
 149 {
 150         register struct proc *p1;
 151         struct pcb *pcb2;
 152         struct mdproc *mdp2;
 153 #ifdef DEV_NPX
 154         register_t savecrit;
 155 #endif
 156
 157         p1 = td1->td_proc;
 158         if ((flags & RFPROC) == 0) {
 159                 if ((flags & RFMEM) == 0) {
 160                         /* unshare user LDT */
 161                         struct mdproc *mdp1 = &p1->p_md;
 162                         struct proc_ldt *pldt, *pldt1;
 163
 164                         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 165                         if ((pldt1 = mdp1->md_ldt) != NULL &&
 166                             pldt1->ldt_refcnt > 1) {
 167                                 pldt = user_ldt_alloc(mdp1, pldt1->ldt_len);
 168                                 if (pldt == NULL)
 169                                         panic("could not copy LDT");
 170                                 mdp1->md_ldt = pldt;
 171                                 set_user_ldt(mdp1);
 172                                 user_ldt_deref(pldt1);
 173                         } else
 174                                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 175                 }
 176                 return;
 177         }
 178
 179         /* Ensure that p1's pcb is up to date. */
 180         if (td1 == curthread)
 181                 td1->td_pcb->pcb_gs = rgs();
 182 #ifdef DEV_NPX
 183         savecrit = intr_disable();
 184         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td1)
 185                 npxsave(&td1->td_pcb->pcb_save);
 186         intr_restore(savecrit);
 187 #endif
 188
 189         /* Point the pcb to the top of the stack */
 190         pcb2 = (struct pcb *)(td2->td_kstack +
 191             td2->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 192         td2->td_pcb = pcb2;
 193
 194         /* Copy p1's pcb */
 195         bcopy(td1->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 196
 197         /* Point mdproc and then copy over td1's contents */
 198         mdp2 = &p2->p_md;
 199         bcopy(&p1->p_md, mdp2, sizeof(*mdp2));
 200
 201         /*
 202          * Create a new fresh stack for the new process.
 203          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 204          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 205          * The -16 is so we can expand the trapframe if we go to vm86.
 206          */
 207         td2->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td2->td_pcb - 16) - 1;
 208         bcopy(td1->td_frame, td2->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 209
 210         td2->td_frame->tf_eax = 0;              /* Child returns zero */
 211         td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;     /* success */
 212         td2->td_frame->tf_edx = 1;
 213
 214         /*
 215          * If the parent process has the trap bit set (i.e. a debugger had
 216          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 217          * the trap flag from the new frame unless the debugger had set PF_FORK
 218          * on the parent.  Otherwise, the child will receive a (likely
 219          * unexpected) SIGTRAP when it executes the first instruction after
 220          * returning  to userland.
 221          */
 222         if ((p1->p_pfsflags & PF_FORK) == 0)
 223                 td2->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 224
 225         /*
 226          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 227          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 228          */
 229 #ifdef PAE
 230         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdpt);
 231 #else
 232         pcb2->pcb_cr3 = vtophys(vmspace_pmap(p2->p_vmspace)->pm_pdir);
 233 #endif
 234         pcb2->pcb_edi = 0;
 235         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;       /* fork_trampoline argument */
 236         pcb2->pcb_ebp = 0;
 237         pcb2->pcb_esp = (int)td2->td_frame - sizeof(void *);
 238         pcb2->pcb_ebx = (int)td2;               /* fork_trampoline argument */
 239         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 240         pcb2->pcb_psl = PSL_KERNEL;             /* ints disabled */
 241         /*-
 242          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 243          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 244          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 245          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 246          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 247          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 248          */
 249
 250         /*
 251          * XXX don't copy the i/o pages.  this should probably be fixed.
 252          */
 253         pcb2->pcb_ext = 0;
 254
 255         /* Copy the LDT, if necessary. */
 256         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 257         if (mdp2->md_ldt != NULL) {
 258                 if (flags & RFMEM) {
 259                         mdp2->md_ldt->ldt_refcnt++;
 260                 } else {
 261                         mdp2->md_ldt = user_ldt_alloc(mdp2,
 262                             mdp2->md_ldt->ldt_len);
 263                         if (mdp2->md_ldt == NULL)
 264                                 panic("could not copy LDT");
 265                 }
 266         }
 267         mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 268
 269         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 270         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 271         /*
 272          * XXX XEN need to check on PSL_USER is handled
 273          */
 274         td2->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 275         /*
 276          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 277          * pcb_esp is loaded pointing to the cpu_switch() stack frame
 278          * containing the return address when exiting cpu_switch.
 279          * This will normally be to fork_trampoline(), which will have
 280          * %ebx loaded with the new proc's pointer.  fork_trampoline()
 281          * will set up a stack to call fork_return(p, frame); to complete
 282          * the return to user-mode.
 283          */
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 288  * been scheduled yet.
 289  *
 290  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 291  */
 292 void
 293 cpu_set_fork_handler(td, func, arg)
 294         struct thread *td;
 295         void (*func)(void *);
 296         void *arg;
 297 {
 298         /*
 299          * Note that the trap frame follows the args, so the function
 300          * is really called like this:  func(arg, frame);
 301          */
 302         td->td_pcb->pcb_esi = (int) func;       /* function */
 303         td->td_pcb->pcb_ebx = (int) arg;        /* first arg */
 304 }
 305
 306 void
 307 cpu_exit(struct thread *td)
 308 {
 309
 310         /*
 311          * If this process has a custom LDT, release it.  Reset pc->pcb_gs
 312          * and %gs before we free it in case they refer to an LDT entry.
 313          */
 314         mtx_lock_spin(&dt_lock);
 315         if (td->td_proc->p_md.md_ldt) {
 316                 td->td_pcb->pcb_gs = _udatasel;
 317                 load_gs(_udatasel);
 318                 user_ldt_free(td);
 319         } else
 320                 mtx_unlock_spin(&dt_lock);
 321 }
 322
 323 void
 324 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 325 {
 326
 327 #ifdef DEV_NPX
 328         if (td == PCPU_GET(fpcurthread))
 329                 npxdrop();
 330 #endif
 331
 332         /* Disable any hardware breakpoints. */
 333         if (td->td_pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 334                 reset_dbregs();
 335                 td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 336         }
 337 }
 338
 339 void
 340 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 341 {
 342         struct pcb *pcb;
 343
 344         pcb = td->td_pcb;
 345         if (pcb->pcb_ext != NULL) {
 346                 /* if (pcb->pcb_ext->ext_refcount-- == 1) ?? */
 347                 /*
 348                  * XXX do we need to move the TSS off the allocated pages
 349                  * before freeing them?  (not done here)
 350                  */
 351                 kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pcb->pcb_ext,
 352                     ctob(IOPAGES + 1));
 353                 pcb->pcb_ext = NULL;
 354         }
 355 }
 356
 357 void
 358 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 359 {
 360 }
 361
 362 void
 363 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 364 {
 365 }
 366
 367 void
 368 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 369 {
 370
 371         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack +
 372             td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
 373         td->td_frame = (struct trapframe *)((caddr_t)td->td_pcb - 16) - 1;
 374         td->td_pcb->pcb_ext = NULL;
 375 }
 376
 377 void
 378 cpu_thread_free(struct thread *td)
 379 {
 380
 381         cpu_thread_clean(td);
 382 }
 383
 384 void
 385 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 386 {
 387
 388         switch (error) {
 389         case 0:
 390                 td->td_frame->tf_eax = td->td_retval[0];
 391                 td->td_frame->tf_edx = td->td_retval[1];
 392                 td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_C;
 393                 break;
 394
 395         case ERESTART:
 396                 /*
 397                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes, int
 398                  * 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
 399                  */
 400                 td->td_frame->tf_eip -= td->td_frame->tf_err;
 401                 break;
 402
 403         case EJUSTRETURN:
 404                 break;
 405
 406         default:
 407                 if (td->td_proc->p_sysent->sv_errsize) {
 408                         if (error >= td->td_proc->p_sysent->sv_errsize)
 409                                 error = -1;     /* XXX */
 410                         else
 411                                 error = td->td_proc->p_sysent->sv_errtbl[error];
 412                 }
 413                 td->td_frame->tf_eax = error;
 414                 td->td_frame->tf_eflags |= PSL_C;
 415                 break;
 416         }
 417 }
 418
 419 /*
 420  * Initialize machine state (pcb and trap frame) for a new thread about to
 421  * upcall. Put enough state in the new thread's PCB to get it to go back
 422  * userret(), where we can intercept it again to set the return (upcall)
 423  * Address and stack, along with those from upcals that are from other sources
 424  * such as those generated in thread_userret() itself.
 425  */
 426 void
 427 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 428 {
 429         struct pcb *pcb2;
 430
 431         /* Point the pcb to the top of the stack. */
 432         pcb2 = td->td_pcb;
 433
 434         /*
 435          * Copy the upcall pcb.  This loads kernel regs.
 436          * Those not loaded individually below get their default
 437          * values here.
 438          */
 439         bcopy(td0->td_pcb, pcb2, sizeof(*pcb2));
 440         pcb2->pcb_flags &= ~(PCB_NPXTRAP|PCB_NPXINITDONE);
 441
 442         /*
 443          * Create a new fresh stack for the new thread.
 444          */
 445         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 446
 447         /* If the current thread has the trap bit set (i.e. a debugger had
 448          * single stepped the process to the system call), we need to clear
 449          * the trap flag from the new frame. Otherwise, the new thread will
 450          * receive a (likely unexpected) SIGTRAP when it executes the first
 451          * instruction after returning to userland.
 452          */
 453         td->td_frame->tf_eflags &= ~PSL_T;
 454
 455         /*
 456          * Set registers for trampoline to user mode.  Leave space for the
 457          * return address on stack.  These are the kernel mode register values.
 458          */
 459         pcb2->pcb_edi = 0;
 460         pcb2->pcb_esi = (int)fork_return;                   /* trampoline arg */
 461         pcb2->pcb_ebp = 0;
 462         pcb2->pcb_esp = (int)td->td_frame - sizeof(void *); /* trampoline arg */
 463         pcb2->pcb_ebx = (int)td;                            /* trampoline arg */
 464         pcb2->pcb_eip = (int)fork_trampoline;
 465         pcb2->pcb_psl &= ~(PSL_I);      /* interrupts must be disabled */
 466         pcb2->pcb_gs = rgs();
 467         /*
 468          * If we didn't copy the pcb, we'd need to do the following registers:
 469          * pcb2->pcb_cr3:       cloned above.
 470          * pcb2->pcb_dr*:       cloned above.
 471          * pcb2->pcb_savefpu:   cloned above.
 472          * pcb2->pcb_flags:     cloned above.
 473          * pcb2->pcb_onfault:   cloned above (always NULL here?).
 474          * pcb2->pcb_gs:        cloned above.
 475          * pcb2->pcb_ext:       cleared below.
 476          */
 477         pcb2->pcb_ext = NULL;
 478
 479         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 480         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 481         td->td_md.md_saved_flags = PSL_KERNEL | PSL_I;
 482 }
 483
 484 /*
 485  * Set that machine state for performing an upcall that has to
 486  * be done in thread_userret() so that those upcalls generated
 487  * in thread_userret() itself can be done as well.
 488  */
 489 void
 490 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 491         stack_t *stack)
 492 {
 493
 494         /*
 495          * Do any extra cleaning that needs to be done.
 496          * The thread may have optional components
 497          * that are not present in a fresh thread.
 498          * This may be a recycled thread so make it look
 499          * as though it's newly allocated.
 500          */
 501         cpu_thread_clean(td);
 502
 503         /*
 504          * Set the trap frame to point at the beginning of the uts
 505          * function.
 506          */
 507         td->td_frame->tf_ebp = 0;
 508         td->td_frame->tf_esp =
 509             (((int)stack->ss_sp + stack->ss_size - 4) & ~0x0f) - 4;
 510         td->td_frame->tf_eip = (int)entry;
 511
 512         /*
 513          * Pass the address of the mailbox for this kse to the uts
 514          * function as a parameter on the stack.
 515          */
 516         suword((void *)(td->td_frame->tf_esp + sizeof(void *)),
 517             (int)arg);
 518 }
 519
 520 int
 521 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 522 {
 523         struct segment_descriptor sd;
 524         uint32_t base;
 525
 526         /*
 527          * Construct a descriptor and store it in the pcb for
 528          * the next context switch.  Also store it in the gdt
 529          * so that the load of tf_fs into %fs will activate it
 530          * at return to userland.
 531          */
 532         base = (uint32_t)tls_base;
 533         sd.sd_lobase = base & 0xffffff;
 534         sd.sd_hibase = (base >> 24) & 0xff;
 535         sd.sd_lolimit = 0xffff; /* 4GB limit, wraps around */
 536         sd.sd_hilimit = 0xf;
 537         sd.sd_type  = SDT_MEMRWA;
 538         sd.sd_dpl   = SEL_UPL;
 539         sd.sd_p     = 1;
 540         sd.sd_xx    = 0;
 541         sd.sd_def32 = 1;
 542         sd.sd_gran  = 1;
 543         critical_enter();
 544         /* set %gs */
 545         td->td_pcb->pcb_gsd = sd;
 546         if (td == curthread) {
 547                 PCPU_GET(fsgs_gdt)[1] = sd;
 548                 load_gs(GSEL(GUGS_SEL, SEL_UPL));
 549         }
 550         critical_exit();
 551         return (0);
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Convert kernel VA to physical address
 556  */
 557 vm_paddr_t
 558 kvtop(void *addr)
 559 {
 560         vm_paddr_t pa;
 561
 562         pa = pmap_kextract((vm_offset_t)addr);
 563         if (pa == 0)
 564                 panic("kvtop: zero page frame");
 565         return (pa);
 566 }
 567
 568 #ifdef SMP
 569 static void
 570 cpu_reset_proxy()
 571 {
 572
 573         cpu_reset_proxy_active = 1;
 574         while (cpu_reset_proxy_active == 1)
 575                 ;       /* Wait for other cpu to see that we've started */
 576         stop_cpus((1<<cpu_reset_proxyid));
 577         printf("cpu_reset_proxy: Stopped CPU %d\n", cpu_reset_proxyid);
 578         DELAY(1000000);
 579         cpu_reset_real();
 580 }
 581 #endif
 582
 583 void
 584 cpu_reset()
 585 {
 586 #ifdef XBOX
 587         if (arch_i386_is_xbox) {
 588                 /* Kick the PIC16L, it can reboot the box */
 589                 pic16l_reboot();
 590                 for (;;);
 591         }
 592 #endif
 593
 594 #ifdef SMP
 595         u_int cnt, map;
 596
 597         if (smp_active) {
 598                 map = PCPU_GET(other_cpus) & ~stopped_cpus;
 599                 if (map != 0) {
 600                         printf("cpu_reset: Stopping other CPUs\n");
 601                         stop_cpus(map);
 602                 }
 603
 604                 if (PCPU_GET(cpuid) != 0) {
 605                         cpu_reset_proxyid = PCPU_GET(cpuid);
 606                         cpustop_restartfunc = cpu_reset_proxy;
 607                         cpu_reset_proxy_active = 0;
 608                         printf("cpu_reset: Restarting BSP\n");
 609
 610                         /* Restart CPU #0. */
 611                         /* XXX: restart_cpus(1 << 0); */
 612                         atomic_store_rel_int(&started_cpus, (1 << 0));
 613
 614                         cnt = 0;
 615                         while (cpu_reset_proxy_active == 0 && cnt < 10000000)
 616                                 cnt++;  /* Wait for BSP to announce restart */
 617                         if (cpu_reset_proxy_active == 0)
 618                                 printf("cpu_reset: Failed to restart BSP\n");
 619                         enable_intr();
 620                         cpu_reset_proxy_active = 2;
 621
 622                         while (1);
 623                         /* NOTREACHED */
 624                 }
 625
 626                 DELAY(1000000);
 627         }
 628 #endif
 629         cpu_reset_real();
 630         /* NOTREACHED */
 631 }
 632
 633 static void
 634 cpu_reset_real()
 635 {
 636         struct region_descriptor null_idt;
 637 #ifndef PC98
 638         int b;
 639 #endif
 640
 641         disable_intr();
 642 #ifdef XEN
 643         if (smp_processor_id() == 0)
 644                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_reboot);
 645         else
 646                 HYPERVISOR_shutdown(SHUTDOWN_poweroff);
 647 #endif
 648 #ifdef CPU_ELAN
 649         if (elan_mmcr != NULL)
 650                 elan_mmcr->RESCFG = 1;
 651 #endif
 652
 653         if (cpu == CPU_GEODE1100) {
 654                 /* Attempt Geode's own reset */
 655                 outl(0xcf8, 0x80009044ul);
 656                 outl(0xcfc, 0xf);
 657         }
 658
 659 #ifdef PC98
 660         /*
 661          * Attempt to do a CPU reset via CPU reset port.
 662          */
 663         if ((inb(0x35) & 0xa0) != 0xa0) {
 664                 outb(0x37, 0x0f);               /* SHUT0 = 0. */
 665                 outb(0x37, 0x0b);               /* SHUT1 = 0. */
 666         }
 667         outb(0xf0, 0x00);               /* Reset. */
 668 #else
 669 #if !defined(BROKEN_KEYBOARD_RESET)
 670         /*
 671          * Attempt to do a CPU reset via the keyboard controller,
 672          * do not turn off GateA20, as any machine that fails
 673          * to do the reset here would then end up in no man's land.
 674          */
 675         outb(IO_KBD + 4, 0xFE);
 676         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 677 #endif
 678
 679         /*
 680          * Attempt to force a reset via the Reset Control register at
 681          * I/O port 0xcf9.  Bit 2 forces a system reset when it
 682          * transitions from 0 to 1.  Bit 1 selects the type of reset
 683          * to attempt: 0 selects a "soft" reset, and 1 selects a
 684          * "hard" reset.  We try a "hard" reset.  The first write sets
 685          * bit 1 to select a "hard" reset and clears bit 2.  The
 686          * second write forces a 0 -> 1 transition in bit 2 to trigger
 687          * a reset.
 688          */
 689         outb(0xcf9, 0x2);
 690         outb(0xcf9, 0x6);
 691         DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 692
 693         /*
 694          * Attempt to force a reset via the Fast A20 and Init register
 695          * at I/O port 0x92.  Bit 1 serves as an alternate A20 gate.
 696          * Bit 0 asserts INIT# when set to 1.  We are careful to only
 697          * preserve bit 1 while setting bit 0.  We also must clear bit
 698          * 0 before setting it if it isn't already clear.
 699          */
 700         b = inb(0x92);
 701         if (b != 0xff) {
 702                 if ((b & 0x1) != 0)
 703                         outb(0x92, b & 0xfe);
 704                 outb(0x92, b | 0x1);
 705                 DELAY(500000);  /* wait 0.5 sec to see if that did it */
 706         }
 707 #endif /* PC98 */
 708
 709         printf("No known reset method worked, attempting CPU shutdown\n");
 710         DELAY(1000000); /* wait 1 sec for printf to complete */
 711
 712         /* Wipe the IDT. */
 713         null_idt.rd_limit = 0;
 714         null_idt.rd_base = 0;
 715         lidt(&null_idt);
 716
 717         /* "good night, sweet prince .... <THUNK!>" */
 718         breakpoint();
 719
 720         /* NOTREACHED */
 721         while(1);
 722 }
 723
 724 /*
 725  * Allocate a pool of sf_bufs (sendfile(2) or "super-fast" if you prefer. :-))
 726  */
 727 static void
 728 sf_buf_init(void *arg)
 729 {
 730         struct sf_buf *sf_bufs;
 731         vm_offset_t sf_base;
 732         int i;
 733
 734         nsfbufs = NSFBUFS;
 735         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nsfbufs", &nsfbufs);
 736
 737         sf_buf_active = hashinit(nsfbufs, M_TEMP, &sf_buf_hashmask);
 738         TAILQ_INIT(&sf_buf_freelist);
 739         sf_base = kmem_alloc_nofault(kernel_map, nsfbufs * PAGE_SIZE);
 740         sf_bufs = malloc(nsfbufs * sizeof(struct sf_buf), M_TEMP,
 741             M_NOWAIT | M_ZERO);
 742         for (i = 0; i < nsfbufs; i++) {
 743                 sf_bufs[i].kva = sf_base + i * PAGE_SIZE;
 744                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, &sf_bufs[i], free_entry);
 745         }
 746         sf_buf_alloc_want = 0;
 747         mtx_init(&sf_buf_lock, "sf_buf", NULL, MTX_DEF);
 748 }
 749
 750 /*
 751  * Invalidate the cache lines that may belong to the page, if
 752  * (possibly old) mapping of the page by sf buffer exists.  Returns
 753  * TRUE when mapping was found and cache invalidated.
 754  */
 755 boolean_t
 756 sf_buf_invalidate_cache(vm_page_t m)
 757 {
 758         struct sf_head *hash_list;
 759         struct sf_buf *sf;
 760         boolean_t ret;
 761
 762         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
 763         ret = FALSE;
 764         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 765         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
 766                 if (sf->m == m) {
 767                         /*
 768                          * Use pmap_qenter to update the pte for
 769                          * existing mapping, in particular, the PAT
 770                          * settings are recalculated.
 771                          */
 772                         pmap_qenter(sf->kva, &m, 1);
 773                         pmap_invalidate_cache_range(sf->kva, sf->kva +
 774                             PAGE_SIZE);
 775                         ret = TRUE;
 776                         break;
 777                 }
 778         }
 779         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 780         return (ret);
 781 }
 782
 783 /*
 784  * Get an sf_buf from the freelist.  May block if none are available.
 785  */
 786 struct sf_buf *
 787 sf_buf_alloc(struct vm_page *m, int flags)
 788 {
 789         pt_entry_t opte, *ptep;
 790         struct sf_head *hash_list;
 791         struct sf_buf *sf;
 792 #ifdef SMP
 793         cpumask_t cpumask, other_cpus;
 794 #endif
 795         int error;
 796
 797         KASSERT(curthread->td_pinned > 0 || (flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0,
 798             ("sf_buf_alloc(SFB_CPUPRIVATE): curthread not pinned"));
 799         hash_list = &sf_buf_active[SF_BUF_HASH(m)];
 800         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 801         LIST_FOREACH(sf, hash_list, list_entry) {
 802                 if (sf->m == m) {
 803                         sf->ref_count++;
 804                         if (sf->ref_count == 1) {
 805                                 TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 806                                 nsfbufsused++;
 807                                 nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
 808                         }
 809 #ifdef SMP
 810                         goto shootdown;
 811 #else
 812                         goto done;
 813 #endif
 814                 }
 815         }
 816         while ((sf = TAILQ_FIRST(&sf_buf_freelist)) == NULL) {
 817                 if (flags & SFB_NOWAIT)
 818                         goto done;
 819                 sf_buf_alloc_want++;
 820                 mbstat.sf_allocwait++;
 821                 error = msleep(&sf_buf_freelist, &sf_buf_lock,
 822                     (flags & SFB_CATCH) ? PCATCH | PVM : PVM, "sfbufa", 0);
 823                 sf_buf_alloc_want--;
 824
 825                 /*
 826                  * If we got a signal, don't risk going back to sleep.
 827                  */
 828                 if (error)
 829                         goto done;
 830         }
 831         TAILQ_REMOVE(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 832         if (sf->m != NULL)
 833                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
 834         LIST_INSERT_HEAD(hash_list, sf, list_entry);
 835         sf->ref_count = 1;
 836         sf->m = m;
 837         nsfbufsused++;
 838         nsfbufspeak = imax(nsfbufspeak, nsfbufsused);
 839
 840         /*
 841          * Update the sf_buf's virtual-to-physical mapping, flushing the
 842          * virtual address from the TLB.  Since the reference count for
 843          * the sf_buf's old mapping was zero, that mapping is not
 844          * currently in use.  Consequently, there is no need to exchange
 845          * the old and new PTEs atomically, even under PAE.
 846          */
 847         ptep = vtopte(sf->kva);
 848         opte = *ptep;
 849 #ifdef XEN
 850        PT_SET_MA(sf->kva, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | pgeflag
 851            | PG_RW | PG_V | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
 852 #else
 853         *ptep = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pgeflag | PG_RW | PG_V |
 854             pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
 855 #endif
 856
 857         /*
 858          * Avoid unnecessary TLB invalidations: If the sf_buf's old
 859          * virtual-to-physical mapping was not used, then any processor
 860          * that has invalidated the sf_buf's virtual address from its TLB
 861          * since the last used mapping need not invalidate again.
 862          */
 863 #ifdef SMP
 864         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 865                 sf->cpumask = 0;
 866 shootdown:
 867         sched_pin();
 868         cpumask = PCPU_GET(cpumask);
 869         if ((sf->cpumask & cpumask) == 0) {
 870                 sf->cpumask |= cpumask;
 871                 invlpg(sf->kva);
 872         }
 873         if ((flags & SFB_CPUPRIVATE) == 0) {
 874                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus) & ~sf->cpumask;
 875                 if (other_cpus != 0) {
 876                         sf->cpumask |= other_cpus;
 877                         smp_masked_invlpg(other_cpus, sf->kva);
 878                 }
 879         }
 880         sched_unpin();
 881 #else
 882         if ((opte & (PG_V | PG_A)) ==  (PG_V | PG_A))
 883                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sf->kva);
 884 #endif
 885 done:
 886         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 887         return (sf);
 888 }
 889
 890 /*
 891  * Remove a reference from the given sf_buf, adding it to the free
 892  * list when its reference count reaches zero.  A freed sf_buf still,
 893  * however, retains its virtual-to-physical mapping until it is
 894  * recycled or reactivated by sf_buf_alloc(9).
 895  */
 896 void
 897 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
 898 {
 899
 900         mtx_lock(&sf_buf_lock);
 901         sf->ref_count--;
 902         if (sf->ref_count == 0) {
 903                 TAILQ_INSERT_TAIL(&sf_buf_freelist, sf, free_entry);
 904                 nsfbufsused--;
 905 #ifdef XEN
 906 /*
 907  * Xen doesn't like having dangling R/W mappings
 908  */
 909                 pmap_qremove(sf->kva, 1);
 910                 sf->m = NULL;
 911                 LIST_REMOVE(sf, list_entry);
 912 #endif
 913                 if (sf_buf_alloc_want > 0)
 914                         wakeup_one(&sf_buf_freelist);
 915         }
 916         mtx_unlock(&sf_buf_lock);
 917 }
 918
 919 /*
 920  * Software interrupt handler for queued VM system processing.
 921  */
 922 void
 923 swi_vm(void *dummy)
 924 {
 925         if (busdma_swi_pending != 0)
 926                 busdma_swi();
 927 }
 928
 929 /*
 930  * Tell whether this address is in some physical memory region.
 931  * Currently used by the kernel coredump code in order to avoid
 932  * dumping the ``ISA memory hole'' which could cause indefinite hangs,
 933  * or other unpredictable behaviour.
 934  */
 935
 936 int
 937 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 938 {
 939
 940 #ifdef DEV_ISA
 941         /* The ISA ``memory hole''. */
 942         if (addr >= 0xa0000 && addr < 0x100000)
 943                 return 0;
 944 #endif
 945
 946         /*
 947          * stuff other tests for known memory-mapped devices (PCI?)
 948          * here
 949          */
 950
 951         return 1;
 952 }