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/sysent.h>
  61 #include <sys/unistd.h>
  62 #include <sys/vmmeter.h>
  63
  64 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  65
  66 #include <vm/vm.h>
  67 #include <vm/vm_extern.h>
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_kern.h>
  70 #include <vm/vm_map.h>
  71 #include <vm/vm_page.h>
  72 #include <vm/vm_pageout.h>
  73 #include <vm/vm_param.h>
  74 #include <vm/uma.h>
  75 #include <vm/uma_int.h>
  76
  77 #include <machine/bus.h>
  78 #include <machine/cpu.h>
  79 #include <machine/fp.h>
  80 #include <machine/fsr.h>
  81 #include <machine/frame.h>
  82 #include <machine/md_var.h>
  83 #include <machine/ofw_machdep.h>
  84 #include <machine/ofw_mem.h>
  85 #include <machine/pcb.h>
  86 #include <machine/tlb.h>
  87 #include <machine/tstate.h>
  88 #include <machine/wstate.h>
  89 #include <machine/asm.h>
  90
  91 void
  92 cpu_exit(struct thread *td)
  93 {
  94         struct proc *p;
  95
  96         p = td->td_proc;
  97         p->p_md.md_sigtramp = NULL;
  98         if (p->p_md.md_utrap != NULL) {
  99                 utrap_free(p->p_md.md_utrap);
 100                 p->p_md.md_utrap = NULL;
 101         }
 102 }
 103
 104 void
 105 cpu_thread_exit(struct thread *td)
 106 {
 107 }
 108
 109 void
 110 cpu_thread_clean(struct thread *td)
 111 {
 112 }
 113
 114 void
 115 cpu_thread_alloc(struct thread *td)
 116 {
 117         struct pcb *pcb;
 118
 119         pcb = (struct pcb *)((td->td_kstack + td->td_kstack_pages * PAGE_SIZE -
 120             sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 121         pcb->pcb_kstack = (uint64_t)(((char *)pcb) - (CCFSZ + SPOFF));
 122         pcb->pcb_nsaved = 0;
 123         td->td_frame = (struct trapframe *)pcb - 1;
 124         pcb = (struct pcb *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(vtophys((vm_offset_t)pcb));
 125         KASSERT(pcb > (struct pcb *)VM_MIN_DIRECT_ADDRESS,("pcb is NULL"));
 126         td->td_pcb = pcb;
 127
 128 }
 129
 130 void
 131 cpu_thread_free(struct thread *td)
 132 {
 133 }
 134
 135 void
 136 cpu_thread_swapin(struct thread *td)
 137 {
 138 }
 139
 140 void
 141 cpu_thread_swapout(struct thread *td)
 142 {
 143 }
 144
 145 void
 146 cpu_set_syscall_retval(struct thread *td, int error)
 147 {
 148
 149         switch (error) {
 150         case 0:
 151                 td->td_frame->tf_out[0] = td->td_retval[0];
 152                 td->td_frame->tf_out[1] = td->td_retval[1];
 153                 td->td_frame->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;
 154                 break;
 155
 156         case ERESTART:
 157                 /*
 158                  * Undo the tpc advancement we have done on syscall
 159                  * enter, we want to reexecute the system call.
 160                  */
 161                 td->td_frame->tf_tpc = td->td_pcb->pcb_tpc;
 162                 td->td_frame->tf_tnpc -= 4;
 163                 break;
 164
 165         case EJUSTRETURN:
 166                 break;
 167
 168         default:
 169                 if (td->td_proc->p_sysent->sv_errsize) {
 170                         if (error >= td->td_proc->p_sysent->sv_errsize)
 171                                 error = -1;     /* XXX */
 172                         else
 173                                 error = td->td_proc->p_sysent->sv_errtbl[error];
 174                 }
 175                 td->td_frame->tf_out[0] = error;
 176                 td->td_frame->tf_tstate |= TSTATE_XCC_C;
 177                 break;
 178         }
 179 }
 180
 181 void
 182 cpu_set_upcall(struct thread *td, struct thread *td0)
 183 {
 184         struct trapframe *tf;
 185         struct frame *fr;
 186         struct pcb *pcb;
 187
 188         bcopy(td0->td_frame, td->td_frame, sizeof(struct trapframe));
 189
 190         pcb = td->td_pcb;
 191
 192         tf = td->td_frame;
 193         fr = (struct frame *)tf - 1;
 194         fr->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 195         fr->fr_local[1] = (u_long)td;
 196         fr->fr_local[2] = (u_long)tf;
 197         pcb->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 198         pcb->pcb_sp = (u_long)fr - SPOFF;
 199
 200         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 201         td->td_md.md_spinlock_count = 1;
 202         td->td_md.md_saved_pil = 0;
 203 }
 204
 205 void
 206 cpu_set_upcall_kse(struct thread *td, void (*entry)(void *), void *arg,
 207         stack_t *stack)
 208 {
 209         struct trapframe *tf;
 210         uint64_t sp;
 211
 212         if (td == curthread)
 213                 flushw();
 214         tf = td->td_frame;
 215         sp = (uint64_t)stack->ss_sp + stack->ss_size;
 216         tf->tf_out[0] = (uint64_t)arg;
 217         tf->tf_out[6] = sp - SPOFF - sizeof(struct frame);
 218         tf->tf_tpc = (uint64_t)entry;
 219         tf->tf_tnpc = tf->tf_tpc + 4;
 220
 221         td->td_retval[0] = tf->tf_out[0];
 222         td->td_retval[1] = tf->tf_out[1];
 223 }
 224
 225 int
 226 cpu_set_user_tls(struct thread *td, void *tls_base)
 227 {
 228
 229         if (td == curthread)
 230                 flushw();
 231         td->td_frame->tf_global[7] = (uint64_t) tls_base;
 232         return (0);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Finish a fork operation, with process p2 nearly set up.
 237  * Copy and update the pcb, set up the stack so that the child
 238  * ready to run and return to user mode.
 239  */
 240 void
 241 cpu_fork(struct thread *td1, struct proc *p2, struct thread *td2, int flags)
 242 {
 243         struct trapframe *tf;
 244         struct frame *fp;
 245         struct pcb *pcb1;
 246         struct pcb *pcb2, *pcb2orig;
 247         vm_offset_t sp;
 248         int error;
 249         int i;
 250
 251         KASSERT(td1 == curthread || td1 == &thread0,
 252             ("cpu_fork: p1 not curproc and not proc0"));
 253
 254         if ((flags & RFPROC) == 0)
 255                 return;
 256
 257         p2->p_md.md_sigtramp = td1->td_proc->p_md.md_sigtramp;
 258         p2->p_md.md_utrap = utrap_hold(td1->td_proc->p_md.md_utrap);
 259
 260         /* The pcb must be aligned on a 64-byte boundary. */
 261         pcb1 = td1->td_pcb;
 262
 263         pcb2orig = (struct pcb *)((td2->td_kstack + td2->td_kstack_pages *
 264             PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb)) & ~0x3fUL);
 265         pcb2 = (struct pcb *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(vtophys((vm_offset_t)pcb2orig));
 266
 267         td2->td_pcb = pcb2;
 268
 269         /*
 270          * Ensure that p1's pcb is up to date.
 271          */
 272         critical_enter();
 273         if ((td1->td_frame->tf_fprs & FPRS_FEF) != 0)
 274                 savefpctx(pcb1->pcb_ufp);
 275         critical_exit();
 276         /* Make sure the copied windows are spilled. */
 277         flushw();
 278         /* Copy the pcb (this will copy the windows saved in the pcb, too). */
 279         bcopy(pcb1, pcb2, sizeof(*pcb1));
 280
 281         /*
 282          * If we're creating a new user process and we're sharing the address
 283          * space, the parent's top most frame must be saved in the pcb.  The
 284          * child will pop the frame when it returns to user mode, and may
 285          * overwrite it with its own data causing much suffering for the
 286          * parent.  We check if its already in the pcb, and if not copy it
 287          * in.  Its unlikely that the copyin will fail, but if so there's not
 288          * much we can do.  The parent will likely crash soon anyway in that
 289          * case.
 290          */
 291         if ((flags & RFMEM) != 0 && td1 != &thread0) {
 292                 sp = td1->td_frame->tf_sp;
 293                 for (i = 0; i < pcb1->pcb_nsaved; i++) {
 294                         if (pcb1->pcb_rwsp[i] == sp)
 295                                 break;
 296                 }
 297                 if (i == pcb1->pcb_nsaved) {
 298                         error = copyin((caddr_t)sp + SPOFF, &pcb1->pcb_rw[i],
 299                             sizeof(struct rwindow));
 300                         if (error == 0) {
 301                                 pcb1->pcb_rwsp[i] = sp;
 302                                 pcb1->pcb_nsaved++;
 303                         }
 304                 }
 305         }
 306
 307         /*
 308          * Create a new fresh stack for the new process.
 309          * Copy the trap frame for the return to user mode as if from a
 310          * syscall.  This copies most of the user mode register values.
 311          */
 312         tf = (struct trapframe *)pcb2orig - 1;
 313         bcopy(td1->td_frame, tf, sizeof(*tf));
 314
 315         tf->tf_out[0] = 0;                      /* Child returns zero */
 316         tf->tf_out[1] = 0;
 317         tf->tf_tstate &= ~TSTATE_XCC_C;         /* success */
 318         tf->tf_fprs = 0;
 319         tf->tf_wstate = WSTATE_U64;
 320
 321
 322         td2->td_frame = tf;
 323         fp = (struct frame *)tf - 1;
 324         fp->fr_local[0] = (u_long)fork_return;
 325         fp->fr_local[1] = (u_long)td2;
 326         fp->fr_local[2] = (u_long)tf;
 327         /* Terminate stack traces at this frame. */
 328         fp->fr_pc = fp->fr_fp = 0;
 329         pcb2->pcb_sp = (u_long)fp - SPOFF;
 330         pcb2->pcb_pc = (u_long)fork_trampoline - 8;
 331         pcb2->pcb_kstack = (uint64_t)(((char *)pcb2orig) - (CCFSZ + SPOFF));
 332
 333         /* Setup to release spin count in fork_exit(). */
 334         td2->td_md.md_spinlock_count = 1;
 335         td2->td_md.md_saved_pil = 0;
 336
 337         /*
 338          * Now, cpu_switch() can schedule the new process.
 339          */
 340 }
 341
 342 void
 343 cpu_reset(void)
 344 {
 345         static char bspec[64] = "";
 346         phandle_t chosen;
 347 #ifdef notyet
 348         static struct {
 349                 cell_t  name;
 350                 cell_t  nargs;
 351                 cell_t  nreturns;
 352                 cell_t  bootspec;
 353         } args = {
 354                 (cell_t)"boot",
 355                 1,
 356                 0,
 357                 (cell_t)bspec
 358         };
 359 #endif
 360         if ((chosen = OF_finddevice("/chosen")) != 0) {
 361                 if (OF_getprop(chosen, "bootpath", bspec, sizeof(bspec)) == -1)
 362                         bspec[0] = '\0';
 363                 bspec[sizeof(bspec) - 1] = '\0';
 364         }
 365         hv_mach_sir();
 366 }
 367
 368 /*
 369  * Intercept the return address from a freshly forked process that has NOT
 370  * been scheduled yet.
 371  *
 372  * This is needed to make kernel threads stay in kernel mode.
 373  */
 374 void
 375 cpu_set_fork_handler(struct thread *td, void (*func)(void *), void *arg)
 376 {
 377         struct frame *fp;
 378         struct pcb *pcb;
 379
 380         pcb = td->td_pcb;
 381         fp = (struct frame *)(pcb->pcb_sp + SPOFF);
 382         fp->fr_local[0] = (u_long)func;
 383         fp->fr_local[1] = (u_long)arg;
 384 }
 385
 386 int
 387 is_physical_memory(vm_paddr_t addr)
 388 {
 389         struct ofw_mem_region *mr;
 390
 391         for (mr = sparc64_memreg; mr < sparc64_memreg + sparc64_nmemreg; mr++)
 392                 if (addr >= mr->mr_start && addr < mr->mr_start + mr->mr_size)
 393                         return (1);
 394         return (0);
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Get an sf_buf from the freelist. Will block if none are available.
 399  */
 400 struct sf_buf *
 401 sf_buf_alloc(struct vm_page *m, int flags)
 402 {
 403         return ((struct sf_buf *)m);
 404 }
 405
 406 /*
 407  * Release resources back to the system.
 408  */
 409 void
 410 sf_buf_free(struct sf_buf *sf)
 411 {
 412 }
 413
 414 void
 415 swi_vm(void *v)
 416 {
 417
 418         /*
 419          * Nothing to do here yet - busdma bounce buffers are not yet
 420          * implemented.
 421          */
 422 }
 423
 424 void *
 425 uma_small_alloc(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait)
 426 {
 427         static vm_pindex_t color;
 428         vm_paddr_t pa;
 429         vm_page_t m;
 430         int pflags;
 431         void *va;
 432
 433
 434         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
 435
 436         if ((wait & (M_NOWAIT|M_USE_RESERVE)) == M_NOWAIT)
 437                 pflags = VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_WIRED;
 438         else
 439                 pflags = VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED;
 440
 441         if (wait & M_ZERO)
 442                 pflags |= VM_ALLOC_ZERO;
 443
 444         for (;;) {
 445                 m = vm_page_alloc(NULL, color++, pflags | VM_ALLOC_NOOBJ);
 446                 if (m == NULL) {
 447                         if (wait & M_NOWAIT)
 448                                 return (NULL);
 449                         else
 450                                 VM_WAIT;
 451                 } else
 452                         break;
 453         }
 454
 455         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
 456         va = (void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa);
 457         if ((wait & M_ZERO) && ((m->flags & PG_ZERO) == 0))
 458                 hwblkclr((void *)TLB_PHYS_TO_DIRECT(pa), PAGE_SIZE);
 459         return (va);
 460 }
 461
 462 void
 463 uma_small_free(void *mem, int size, u_int8_t flags)
 464 {
 465         vm_page_t m;
 466
 467         m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLB_DIRECT_TO_PHYS((vm_offset_t)mem));
 468         m->wire_count--;
 469         vm_page_free(m);
 470         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
 471 }