source: trunk/kernel/mm/vmm.c @ 599

Last change on this file since 599 was 595, checked in by alain, 6 years ago

Cosmetic: improve debug.

File size: 74.5 KB
RevLine 
[1]1/*
2 * vmm.c - virtual memory manager related operations interface.
3 *
4 * Authors   Ghassan Almaless (2008,2009,2010,2011, 2012)
5 *           Mohamed Lamine Karaoui (2015)
[595]6 *           Alain Greiner (2016,2017,2018)
[21]7 *
[1]8 * Copyright (c) UPMC Sorbonne Universites
9 *
10 * This file is part of ALMOS-MKH.
11 *
12 * ALMOS-MKH is free software; you can redistribute it and/or modify it
13 * under the terms of the GNU General Public License as published by
14 * the Free Software Foundation; version 2.0 of the License.
15 *
16 * ALMOS-MKH is distributed in the hope that it will be useful, but
17 * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
19 * General Public License for more details.
20 *
21 * You should have received a copy of the GNU General Public License
22 * along with ALMOS-MKH; if not, write to the Free Software Foundation,
23 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
24 */
25
[14]26#include <kernel_config.h>
[457]27#include <hal_kernel_types.h>
[1]28#include <hal_special.h>
29#include <hal_gpt.h>
[409]30#include <hal_vmm.h>
[577]31#include <hal_macros.h>
[1]32#include <printk.h>
[23]33#include <memcpy.h>
[567]34#include <remote_rwlock.h>
35#include <remote_queuelock.h>
[1]36#include <list.h>
[408]37#include <xlist.h>
[1]38#include <bits.h>
39#include <process.h>
40#include <thread.h>
41#include <vseg.h>
42#include <cluster.h>
43#include <scheduler.h>
44#include <vfs.h>
45#include <mapper.h>
46#include <page.h>
47#include <kmem.h>
48#include <vmm.h>
[585]49#include <hal_exception.h>
[1]50
51//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
52//   Extern global variables
53//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
54
[567]55extern  process_t  process_zero;      // allocated in cluster.c
[1]56
[415]57///////////////////////////////////////
58error_t vmm_init( process_t * process )
[21]59{
[1]60    error_t   error;
61    vseg_t  * vseg_kentry;
62    vseg_t  * vseg_args;
63    vseg_t  * vseg_envs;
64    intptr_t  base;
65    intptr_t  size;
66
[438]67#if DEBUG_VMM_INIT
[567]68thread_t * this = CURRENT_THREAD;
[433]69uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]70if( DEBUG_VMM_INIT )
[595]71printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / cycle %d\n", 
72__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
[433]73#endif
[204]74
[1]75    // get pointer on VMM
76    vmm_t   * vmm = &process->vmm;
77
[407]78    // initialize local list of vsegs
79    vmm->vsegs_nr = 0;
[408]80        xlist_root_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ) );
[580]81        remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) , LOCK_VMM_VSL );
[407]82
[567]83assert( ((CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE + CONFIG_VMM_ARGS_SIZE + CONFIG_VMM_ENVS_SIZE) 
84<= CONFIG_VMM_ELF_BASE) , "UTILS zone too small\n" );
[21]85
[567]86assert( (CONFIG_THREADS_MAX_PER_CLUSTER <= 32) ,
87"no more than 32 threads per cluster for a single process\n");
[1]88
[567]89assert( ((CONFIG_VMM_STACK_SIZE * CONFIG_THREADS_MAX_PER_CLUSTER) <=
90(CONFIG_VMM_VSPACE_SIZE - CONFIG_VMM_STACK_BASE)) ,
91"STACK zone too small\n");
[1]92
[409]93    // register kentry vseg in VSL
[406]94    base = CONFIG_VMM_KENTRY_BASE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
[1]95    size = CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
[406]96
[407]97    vseg_kentry = vmm_create_vseg( process,
98                                   VSEG_TYPE_CODE,
99                                   base,
100                                   size,
101                                   0,             // file_offset unused
102                                   0,             // file_size unused
103                                   XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
104                                   local_cxy );
[204]105
[415]106    if( vseg_kentry == NULL )
107    {
108        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register kentry vseg\n", __FUNCTION__ );
109        return -1;
110    }
[204]111
[406]112    vmm->kent_vpn_base = base;
[1]113
[409]114    // register args vseg in VSL
[406]115    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
116            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
[1]117    size = CONFIG_VMM_ARGS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
[406]118
[407]119    vseg_args = vmm_create_vseg( process,
120                                 VSEG_TYPE_DATA,
121                                 base,
122                                 size,
123                                 0,             // file_offset unused
124                                 0,             // file_size unused
125                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
126                                 local_cxy );
[204]127
[415]128    if( vseg_args == NULL )
129    {
130        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register args vseg\n", __FUNCTION__ );
131        return -1;
132    }
[204]133
[406]134    vmm->args_vpn_base = base;
[1]135
[409]136    // register the envs vseg in VSL
[406]137    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
138            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE +
139            CONFIG_VMM_ARGS_SIZE   ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
[1]140    size = CONFIG_VMM_ENVS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
[406]141
[407]142    vseg_envs = vmm_create_vseg( process,
143                                 VSEG_TYPE_DATA,
144                                 base,
145                                 size,
146                                 0,             // file_offset unused
147                                 0,             // file_size unused
148                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
149                                 local_cxy );
[204]150
[415]151    if( vseg_envs == NULL )
152    {
153        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register envs vseg\n", __FUNCTION__ );
154        return -1;
155    }
[204]156
[406]157    vmm->envs_vpn_base = base;
[1]158
[409]159    // create GPT (empty)
[1]160    error = hal_gpt_create( &vmm->gpt );
161
[415]162    if( error ) 
163    printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
[204]164
[585]165    // initialize GPT lock
166    remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) , LOCK_VMM_GPT );
167
168    // architecture specic GPT initialisation
[409]169    // (For TSAR, identity map the kentry_vseg)
170    error = hal_vmm_init( vmm );
171
[415]172    if( error ) 
173    printk("\n[ERROR] in %s : cannot initialize GPT\n", __FUNCTION__ );
[409]174
[1]175    // initialize STACK allocator
176    vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
177    vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
[567]178    busylock_init( &vmm->stack_mgr.lock , LOCK_VMM_STACK );
[1]179
180    // initialize MMAP allocator
[407]181    vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
182    vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
183    vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
[567]184    busylock_init( &vmm->mmap_mgr.lock , LOCK_VMM_MMAP );
[457]185
[1]186    uint32_t i;
187    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
188
[21]189    // initialize instrumentation counters
[409]190        vmm->pgfault_nr = 0;
[1]191
[124]192    hal_fence();
[1]193
[438]194#if DEBUG_VMM_INIT
[433]195cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]196if( DEBUG_VMM_INIT )
[595]197printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / process %x / entry_point %x / cycle %d\n", 
198__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, process->vmm.entry_point, cycle );
[433]199#endif
[204]200
[415]201    return 0;
202
[204]203}  // end vmm_init()
204
[407]205//////////////////////////////////////
206void vmm_display( process_t * process,
207                  bool_t      mapping )
208{
209    vmm_t * vmm = &process->vmm;
210    gpt_t * gpt = &vmm->gpt;
211
[457]212    printk("\n***** VSL and GPT(%x) for process %x in cluster %x\n\n",
213    process->vmm.gpt.ptr , process->pid , local_cxy );
[407]214
[585]215    // get lock protecting the VSL and the GPT
[567]216    remote_rwlock_rd_acquire( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
[585]217    remote_rwlock_rd_acquire( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) );
[407]218
219    // scan the list of vsegs
[408]220    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
221    xptr_t         iter_xp;
222    xptr_t         vseg_xp;
[407]223    vseg_t       * vseg;
[408]224    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
[407]225    {
[408]226        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
[433]227        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
[408]228
[407]229        printk(" - %s : base = %X / size = %X / npages = %d\n",
230        vseg_type_str( vseg->type ) , vseg->min , vseg->max - vseg->min , vseg->vpn_size );
231
232        if( mapping )
233        {
234            vpn_t    vpn;
235            ppn_t    ppn;
236            uint32_t attr;
237            vpn_t    base = vseg->vpn_base;
238            vpn_t    size = vseg->vpn_size;
239            for( vpn = base ; vpn < (base+size) ; vpn++ )
240            {
[585]241                hal_gpt_get_pte( XPTR( local_cxy , gpt ) , vpn , &attr , &ppn );
[407]242                if( attr & GPT_MAPPED )
243                {
244                    printk("    . vpn = %X / attr = %X / ppn = %X\n", vpn , attr , ppn );
245                }
246            }
247        }
248    }
249
[585]250    // release the locks
[567]251    remote_rwlock_rd_release( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
[585]252    remote_rwlock_rd_release( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) );
[407]253
[408]254}  // vmm_display()
255
[567]256///////////////////////////////////
257void vmm_vseg_attach( vmm_t  * vmm,
258                      vseg_t * vseg )
259{
260    // build extended pointer on rwlock protecting VSL
261    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
262
263    // get rwlock in write mode
264    remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
265
266    // update vseg descriptor
267    vseg->vmm = vmm;
268
269    // add vseg in vmm list
270    xlist_add_last( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ),
271                    XPTR( local_cxy , &vseg->xlist ) );
272
273    // release rwlock in write mode
274    remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
275}
276
277///////////////////////////////////
278void vmm_vseg_detach( vmm_t  * vmm,
279                      vseg_t * vseg )
280{
281    // build extended pointer on rwlock protecting VSL
282    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
283
284    // get rwlock in write mode
285    remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
286
287    // update vseg descriptor
288    vseg->vmm = NULL;
289
290    // remove vseg from vmm list
291    xlist_unlink( XPTR( local_cxy , &vseg->xlist ) );
292
293    // release rwlock in write mode
294    remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
295}
296
[595]297////////////////////////////////////////////////
[433]298void vmm_global_update_pte( process_t * process,
299                            vpn_t       vpn,
300                            uint32_t    attr,
301                            ppn_t       ppn )
[23]302{
[408]303    xlist_entry_t * process_root_ptr;
304    xptr_t          process_root_xp;
305    xptr_t          process_iter_xp;
[23]306
[408]307    xptr_t          remote_process_xp;
308    cxy_t           remote_process_cxy;
309    process_t     * remote_process_ptr;
310    xptr_t          remote_gpt_xp;
[23]311
[408]312    pid_t           pid;
313    cxy_t           owner_cxy;
314    lpid_t          owner_lpid;
[23]315
[438]316#if DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
[433]317uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[595]318thread_t * this = CURRENT_THREAD;
[438]319if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
[595]320printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
321__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , vpn , cycle );
[433]322#endif
323
[567]324// check cluster is reference
[585]325assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) , "not called in reference cluster\n");
[433]326
[408]327    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
328    pid              = process->pid;
329    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
330    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
331    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
332    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
[23]333
[408]334    // loop on destination process copies
335    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
336    {
337        // get cluster and local pointer on remote process
338        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
[433]339        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
[408]340        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
[407]341
[438]342#if (DEBUG_VMM_UPDATE_PTE & 0x1)
343if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
[595]344printk("\n[%s] threadr[%x,%x] handling vpn %x for process %x in cluster %x\n",
345__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, process->pid, remote_process_cxy );
[433]346#endif
347
[408]348        // get extended pointer on remote gpt
349        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
350
[433]351        // update remote GPT
352        hal_gpt_update_pte( remote_gpt_xp, vpn, attr, ppn );
[408]353    } 
354
[438]355#if DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
[433]356cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]357if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
[595]358printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
359__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , vpn , cycle );
[433]360#endif
361
362}  // end vmm_global_update_pte()
363
[408]364///////////////////////////////////////
365void vmm_set_cow( process_t * process )
366{
367    vmm_t         * vmm;
368
369    xlist_entry_t * process_root_ptr;
370    xptr_t          process_root_xp;
371    xptr_t          process_iter_xp;
372
373    xptr_t          remote_process_xp;
374    cxy_t           remote_process_cxy;
375    process_t     * remote_process_ptr;
376    xptr_t          remote_gpt_xp;
377
378    xptr_t          vseg_root_xp;
379    xptr_t          vseg_iter_xp;
380
381    xptr_t          vseg_xp;
382    vseg_t        * vseg;
383
384    pid_t           pid;
385    cxy_t           owner_cxy;
386    lpid_t          owner_lpid;
387
[438]388#if DEBUG_VMM_SET_COW
[595]389uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
390thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
[438]391if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
[595]392printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / cycle %d\n",
393__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
[433]394#endif
[408]395
[567]396// check cluster is reference
397assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) ,
398"local cluster is not process reference cluster\n");
[408]399
400    // get pointer on reference VMM
401    vmm = &process->vmm;
402
403    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
404    pid              = process->pid;
405    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
406    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
407    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
408    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
409
410    // get extended pointer on root of vsegs xlist from reference VMM
411    vseg_root_xp  = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ); 
412
413    // loop on destination process copies
414    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
415    {
416        // get cluster and local pointer on remote process
417        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
[433]418        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
[408]419        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
420
[595]421#if (DEBUG_VMM_SET_COW & 1)
[438]422if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
[595]423printk("\n[%s] thread[%x,%x] handling process %x in cluster %x\n",
424__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , remote_process_cxy );
[433]425#endif
[408]426
427        // get extended pointer on remote gpt
428        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
429
430        // loop on vsegs in (local) reference process VSL
431        XLIST_FOREACH( vseg_root_xp , vseg_iter_xp )
432        {
433            // get pointer on vseg
434            vseg_xp  = XLIST_ELEMENT( vseg_iter_xp , vseg_t , xlist );
[433]435            vseg     = GET_PTR( vseg_xp );
[408]436
[567]437assert( (GET_CXY( vseg_xp ) == local_cxy) ,
438"all vsegs in reference VSL must be local\n" );
[408]439
440            // get vseg type, base and size
441            uint32_t type     = vseg->type;
442            vpn_t    vpn_base = vseg->vpn_base;
443            vpn_t    vpn_size = vseg->vpn_size;
444
[595]445#if (DEBUG_VMM_SET_COW & 1)
[438]446if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
[595]447printk("\n[%s] thread[%x,%x] handling vseg %s / vpn_base = %x / vpn_size = %x\n",
448__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), vpn_base, vpn_size );
[433]449#endif
450            // only DATA, ANON and REMOTE vsegs
[408]451            if( (type == VSEG_TYPE_DATA)  ||
452                (type == VSEG_TYPE_ANON)  ||
453                (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
454            {
[433]455                vpn_t      vpn;
456                uint32_t   attr;
457                ppn_t      ppn;
458                xptr_t     page_xp;
459                cxy_t      page_cxy;
460                page_t   * page_ptr;
461                xptr_t     forks_xp;
[469]462                xptr_t     lock_xp;
[433]463
464                // update flags in remote GPT
465                hal_gpt_set_cow( remote_gpt_xp,
466                                 vpn_base,
467                                 vpn_size ); 
468
469                // atomically increment pending forks counter in physical pages,
470                // for all vseg pages that are mapped in reference cluster
471                if( remote_process_cxy == local_cxy )
472                {
473                    // scan all pages in vseg
474                    for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
475                    {
476                        // get page attributes and PPN from reference GPT
[585]477                        hal_gpt_get_pte( remote_gpt_xp , vpn , &attr , &ppn ); 
[433]478
479                        // atomically update pending forks counter if page is mapped
480                        if( attr & GPT_MAPPED )
481                        {
[469]482                            // get pointers and cluster on page descriptor
[433]483                            page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
484                            page_cxy = GET_CXY( page_xp );
485                            page_ptr = GET_PTR( page_xp );
[469]486
487                            // get extended pointers on "forks" and "lock"
[433]488                            forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
[469]489                            lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
490
[567]491                            // take lock protecting "forks" counter
492                            remote_busylock_acquire( lock_xp );
493
[469]494                            // increment "forks"
[433]495                            hal_remote_atomic_add( forks_xp , 1 );
[567]496
497                            // release lock protecting "forks" counter
498                            remote_busylock_release( lock_xp );
[433]499                        }
500                    }   // end loop on vpn
501                }   // end if local
502            }   // end if vseg type
503        }   // end loop on vsegs
[408]504    }   // end loop on process copies
505 
[438]506#if DEBUG_VMM_SET_COW
[433]507cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]508if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
[595]509printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x / cycle %d\n",
510__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
[433]511#endif
[408]512
513}  // end vmm_set-cow()
514
515/////////////////////////////////////////////////
516error_t vmm_fork_copy( process_t * child_process,
517                       xptr_t      parent_process_xp )
518{
519    error_t     error;
520    cxy_t       parent_cxy;
521    process_t * parent_process;
522    vmm_t     * parent_vmm;
523    xptr_t      parent_lock_xp;
524    vmm_t     * child_vmm;
525    xptr_t      iter_xp;
526    xptr_t      parent_vseg_xp;
527    vseg_t    * parent_vseg;
528    vseg_t    * child_vseg;
529    uint32_t    type;
530    bool_t      cow;
531    vpn_t       vpn;           
532    vpn_t       vpn_base;
533    vpn_t       vpn_size;
[469]534    xptr_t      page_xp;        // extended pointer on page descriptor
[408]535    page_t    * page_ptr;
536    cxy_t       page_cxy;
[469]537    xptr_t      forks_xp;       // extended pointer on forks counter in page descriptor
538    xptr_t      lock_xp;        // extended pointer on lock protecting the forks counter
[408]539    xptr_t      parent_root_xp;
540    bool_t      mapped; 
541    ppn_t       ppn;
542
[438]543#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
[433]544uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[595]545thread_t * this = CURRENT_THREAD;
[438]546if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
[595]547printk("\n[%s] thread %x enter / cycle %d\n",
548__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, cycle );
[433]549#endif
[408]550
551    // get parent process cluster and local pointer
552    parent_cxy     = GET_CXY( parent_process_xp );
[433]553    parent_process = GET_PTR( parent_process_xp );
[408]554
555    // get local pointers on parent and child VMM
556    parent_vmm = &parent_process->vmm; 
557    child_vmm  = &child_process->vmm;
558
559    // get extended pointer on lock protecting the parent VSL
560    parent_lock_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_lock );
561
562    // initialize the lock protecting the child VSL
[567]563    remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &child_vmm->vsegs_lock ), LOCK_VMM_STACK );
[408]564
565    // initialize the child VSL as empty
566    xlist_root_init( XPTR( local_cxy, &child_vmm->vsegs_root ) );
567    child_vmm->vsegs_nr = 0;
568
[415]569    // create child GPT
[408]570    error = hal_gpt_create( &child_vmm->gpt );
[415]571
[407]572    if( error )
573    {
[408]574        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
575        return -1;
[407]576    }
577
[408]578    // build extended pointer on parent VSL
579    parent_root_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_root );
580
[567]581    // take the lock protecting the parent VSL in read mode
582    remote_rwlock_rd_acquire( parent_lock_xp );
[415]583
[408]584    // loop on parent VSL xlist
585    XLIST_FOREACH( parent_root_xp , iter_xp )
[23]586    {
[408]587        // get local and extended pointers on current parent vseg
588        parent_vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
[433]589        parent_vseg    = GET_PTR( parent_vseg_xp );
[23]590
[408]591        // get vseg type
[567]592        type = hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->type ) );
[408]593       
[438]594#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
[433]595cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]596if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
[595]597printk("\n[%s] thread[%x,%x] found parent vseg %s / vpn_base = %x / cycle %d\n",
598__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type),
[567]599hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
[433]600#endif
[23]601
[408]602        // all parent vsegs - but STACK - must be copied in child VSL
603        if( type != VSEG_TYPE_STACK )
[23]604        {
[408]605            // allocate memory for a new child vseg
606            child_vseg = vseg_alloc();
607            if( child_vseg == NULL )   // release all allocated vsegs
[23]608            {
[408]609                vmm_destroy( child_process );
610                printk("\n[ERROR] in %s : cannot create vseg for child\n", __FUNCTION__ );
611                return -1;
[23]612            }
613
[408]614            // copy parent vseg to child vseg
615            vseg_init_from_ref( child_vseg , parent_vseg_xp );
[23]616
[408]617            // register child vseg in child VSL
[567]618            vmm_vseg_attach( child_vmm , child_vseg );
[407]619
[438]620#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
[433]621cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]622if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
[595]623printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied vseg %s / vpn_base = %x to child VSL / cycle %d\n",
624__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type),
[567]625hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
[433]626#endif
[23]627
[408]628            // copy DATA, MMAP, REMOTE, FILE parent GPT entries to child GPT
629            if( type != VSEG_TYPE_CODE )
630            {
631                // activate the COW for DATA, MMAP, REMOTE vsegs only
632                cow = ( type != VSEG_TYPE_FILE );
[23]633
[408]634                vpn_base = child_vseg->vpn_base;
635                vpn_size = child_vseg->vpn_size;
[23]636
[408]637                // scan pages in parent vseg
638                for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
639                {
640                    error = hal_gpt_pte_copy( &child_vmm->gpt,
641                                              XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->gpt ),
642                                              vpn,
643                                              cow,
644                                              &ppn,
645                                              &mapped );
646                    if( error )
647                    {
648                        vmm_destroy( child_process );
649                        printk("\n[ERROR] in %s : cannot copy GPT\n", __FUNCTION__ );
650                        return -1;
651                    }
652
[433]653                    // increment pending forks counter in page if mapped
[408]654                    if( mapped )
655                    {
[469]656                        // get pointers and cluster on page descriptor
657                        page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
[408]658                        page_cxy = GET_CXY( page_xp );
[433]659                        page_ptr = GET_PTR( page_xp );
[408]660
[469]661                        // get extended pointers on "forks" and "lock"
662                        forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
663                        lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
664
[567]665                        // get lock protecting "forks" counter
666                        remote_busylock_acquire( lock_xp );
667
[469]668                        // increment "forks"
669                        hal_remote_atomic_add( forks_xp , 1 );
670
[567]671                        // release lock protecting "forks" counter
672                        remote_busylock_release( lock_xp );
673
[438]674#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
[433]675cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]676if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
[595]677printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied vpn %x to child GPT / cycle %d\n",
678__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , vpn , cycle );
[433]679#endif
[408]680                    }
681                }
682            }   // end if no code & no stack
683        }   // end if no stack
684    }   // end loop on vsegs
685
[567]686    // release the parent VSL lock in read mode
687    remote_rwlock_rd_release( parent_lock_xp );
[408]688
[415]689    // initialize child GPT (architecture specic)
690    // => For TSAR, identity map the kentry_vseg
691    error = hal_vmm_init( child_vmm );
692
693    if( error )
694    {
695        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
696        return -1;
697    }
698
[408]699    // initialize the child VMM STACK allocator
700    child_vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
701    child_vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
702
703    // initialize the child VMM MMAP allocator
[23]704    uint32_t i;
[408]705    child_vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
706    child_vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
707    child_vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
708    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &child_vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
[23]709
[178]710    // initialize instrumentation counters
[408]711        child_vmm->pgfault_nr    = 0;
[23]712
[408]713    // copy base addresses from parent VMM to child VMM
714    child_vmm->kent_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->kent_vpn_base));
715    child_vmm->args_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->args_vpn_base));
716    child_vmm->envs_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->envs_vpn_base));
717    child_vmm->heap_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->heap_vpn_base));
718    child_vmm->code_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->code_vpn_base));
719    child_vmm->data_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->data_vpn_base));
[23]720
[408]721    child_vmm->entry_point = (intptr_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->entry_point));
[23]722
[124]723    hal_fence();
[23]724
[438]725#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
[433]726cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]727if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
[595]728printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit successfully / cycle %d\n",
729__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , cycle );
[433]730#endif
731
[23]732    return 0;
733
[408]734}  // vmm_fork_copy()
[204]735
[1]736///////////////////////////////////////
737void vmm_destroy( process_t * process )
738{
[408]739    xptr_t   vseg_xp;
[1]740        vseg_t * vseg;
741
[438]742#if DEBUG_VMM_DESTROY
[433]743uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[595]744thread_t * this = CURRENT_THREAD;
[438]745if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
[595]746printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x in cluster %x / cycle %d\n",
747__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy, cycle );
[433]748#endif
[416]749
[438]750#if (DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
[443]751if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
[437]752vmm_display( process , true );
753#endif
754
[433]755    // get pointer on local VMM
[1]756    vmm_t  * vmm = &process->vmm;
757
[408]758    // get extended pointer on VSL root and VSL lock
759    xptr_t   root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
760
[409]761    // remove all user vsegs registered in VSL
[408]762        while( !xlist_is_empty( root_xp ) )
[1]763        {
[409]764        // get pointer on first vseg in VSL
[567]765                vseg_xp = XLIST_FIRST( root_xp , vseg_t , xlist );
[433]766        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
[409]767
[437]768        // unmap and release physical pages
[409]769        vmm_unmap_vseg( process , vseg );
770
771        // remove vseg from VSL
[567]772                vmm_vseg_detach( vmm , vseg );
[409]773
774        // release memory allocated to vseg descriptor
[1]775        vseg_free( vseg );
[443]776
777#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
778if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
[595]779printk("\n[%s] %s vseg released / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
[443]780__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
781#endif
782
[1]783        }
784
785    // remove all vsegs from zombi_lists in MMAP allocator
786    uint32_t i;
787    for( i = 0 ; i<32 ; i++ )
788    {
789            while( !list_is_empty( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] ) )
790            {
[408]791                    vseg = LIST_FIRST( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] , vseg_t , zlist );
[443]792
793#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
794if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
[595]795printk("\n[%s] found zombi vseg / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
[443]796__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
797#endif
[567]798                    vmm_vseg_detach( vmm , vseg );
[1]799            vseg_free( vseg );
[443]800
801#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
802if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
[595]803printk("\n[%s] zombi vseg released / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
[443]804__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
805#endif
[1]806            }
807    }
808
[409]809    // release memory allocated to the GPT itself
[1]810    hal_gpt_destroy( &vmm->gpt );
811
[438]812#if DEBUG_VMM_DESTROY
[433]813cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]814if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
[595]815printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x in cluster %x / cycle %d\n",
816__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy , cycle );
[433]817#endif
[416]818
[204]819}  // end vmm_destroy()
820
[1]821/////////////////////////////////////////////////
822vseg_t * vmm_check_conflict( process_t * process,
[21]823                             vpn_t       vpn_base,
[1]824                             vpn_t       vpn_size )
825{
826    vmm_t        * vmm = &process->vmm;
[408]827
828    // scan the VSL
[1]829        vseg_t       * vseg;
[408]830    xptr_t         iter_xp;
831    xptr_t         vseg_xp;
832    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
[1]833
[408]834        XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
[1]835        {
[408]836                vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
[433]837        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
[204]838
[21]839                if( ((vpn_base + vpn_size) > vseg->vpn_base) &&
840             (vpn_base < (vseg->vpn_base + vseg->vpn_size)) ) return vseg;
[1]841        }
842    return NULL;
843
[204]844}  // end vmm_check_conflict()
845
[1]846////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
847// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
848// the VMM stack_vseg specific allocator.
849////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
850// @ vmm      : pointer on VMM.
[21]851// @ vpn_base : (return value) first allocated page
[1]852// @ vpn_size : (return value) number of allocated pages
853////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
854static error_t vmm_stack_alloc( vmm_t * vmm,
855                                vpn_t * vpn_base,
856                                vpn_t * vpn_size )
857{
858    // get stack allocator pointer
859    stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
860
861    // get lock on stack allocator
[567]862    busylock_acquire( &mgr->lock );
[1]863
864    // get first free slot index in bitmap
865    int32_t index = bitmap_ffc( &mgr->bitmap , 4 );
[179]866    if( (index < 0) || (index > 31) )
867    {
[567]868        busylock_release( &mgr->lock );
869        return 0xFFFFFFFF;
[179]870    }
[1]871
872    // update bitmap
873    bitmap_set( &mgr->bitmap , index );
[21]874
[1]875    // release lock on stack allocator
[567]876    busylock_release( &mgr->lock );
[1]877
[21]878    // returns vpn_base, vpn_size (one page non allocated)
[1]879    *vpn_base = mgr->vpn_base + index * CONFIG_VMM_STACK_SIZE + 1;
880    *vpn_size = CONFIG_VMM_STACK_SIZE - 1;
881    return 0;
882
[204]883} // end vmm_stack_alloc()
884
[1]885////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
886// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
887// the VMM MMAP specific allocator.
888////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
889// @ vmm      : [in] pointer on VMM.
890// @ npages   : [in] requested number of pages.
[21]891// @ vpn_base : [out] first allocated page.
[1]892// @ vpn_size : [out] actual number of allocated pages.
893////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
894static error_t vmm_mmap_alloc( vmm_t * vmm,
895                               vpn_t   npages,
896                               vpn_t * vpn_base,
897                               vpn_t * vpn_size )
898{
899    uint32_t   index;
900    vseg_t   * vseg;
901    vpn_t      base;
902    vpn_t      size;
[21]903    vpn_t      free;
[1]904
[21]905    // mmap vseg size must be power of 2
[1]906    // compute actual size and index in zombi_list array
907    size  = POW2_ROUNDUP( npages );
908    index = bits_log2( size );
909
910    // get mmap allocator pointer
911    mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
912
913    // get lock on mmap allocator
[567]914    busylock_acquire( &mgr->lock );
[1]915
916    // get vseg from zombi_list or from mmap zone
917    if( list_is_empty( &mgr->zombi_list[index] ) )     // from mmap zone
918    {
919        // check overflow
920        free = mgr->first_free_vpn;
921        if( (free + size) > mgr->vpn_size ) return ENOMEM;
922
923        // update STACK allocator
924        mgr->first_free_vpn += size;
925
926        // compute base
927        base = free;
928    }
929    else                                             // from zombi_list
930    {
931        // get pointer on zombi vseg from zombi_list
[408]932        vseg = LIST_FIRST( &mgr->zombi_list[index] , vseg_t , zlist );
[1]933
934        // remove vseg from free-list
[408]935        list_unlink( &vseg->zlist );
[1]936
937        // compute base
938        base = vseg->vpn_base;
[21]939    }
940
[1]941    // release lock on mmap allocator
[567]942    busylock_release( &mgr->lock );
[1]943
944    // returns vpn_base, vpn_size
945    *vpn_base = base;
946    *vpn_size = size;
947    return 0;
948
[204]949}  // end vmm_mmap_alloc()
950
[407]951////////////////////////////////////////////////
952vseg_t * vmm_create_vseg( process_t   * process,
953                              vseg_type_t   type,
954                          intptr_t      base,
955                              uint32_t      size,
956                          uint32_t      file_offset,
957                          uint32_t      file_size,
958                          xptr_t        mapper_xp,
959                          cxy_t         cxy )
[1]960{
961    vseg_t     * vseg;          // created vseg pointer
[204]962    vpn_t        vpn_base;      // first page index
[595]963    vpn_t        vpn_size;      // number of pages covered by vseg
[1]964        error_t      error;
965
[438]966#if DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
[595]967thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
968uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]969if( DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
[595]970printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter / %s / cxy %x / cycle %d\n",
971__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
[433]972#endif
[21]973
[407]974    // get pointer on VMM
975        vmm_t * vmm    = &process->vmm;
[21]976
[204]977    // compute base, size, vpn_base, vpn_size, depending on vseg type
[407]978    // we use the VMM specific allocators for "stack", "file", "anon", & "remote" vsegs
[595]979
[1]980    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
981    {
982        // get vpn_base and vpn_size from STACK allocator
983        error = vmm_stack_alloc( vmm , &vpn_base , &vpn_size );
984        if( error )
985        {
[407]986            printk("\n[ERROR] in %s : no space for stack vseg / process %x in cluster %x\n",
987            __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
[1]988            return NULL;
989        }
990
991        // compute vseg base and size from vpn_base and vpn_size
992        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
993        size = vpn_size << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
994    }
[595]995    else if( type == VSEG_TYPE_FILE )
996    {
997        // compute page index (in mapper) for first byte
998        vpn_t    vpn_min    = file_offset >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
999
1000        // compute page index (in mapper) for last byte
1001        vpn_t    vpn_max    = (file_offset + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1002
1003        // compute offset in first page
1004        uint32_t offset = file_offset & CONFIG_PPM_PAGE_MASK;
1005
1006        // compute number of pages required in virtual space
1007        vpn_t    npages      = vpn_max - vpn_min + 1;
1008
1009        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
1010        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
1011        if( error )
1012        {
1013            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
1014                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
1015            return NULL;
1016        }
1017
1018        // set the vseg base (not always aligned for FILE)
1019        base = (vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT) + offset; 
1020    }
[21]1021    else if( (type == VSEG_TYPE_ANON) ||
[1]1022             (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
1023    {
[595]1024        // compute number of required pages in virtual space
1025        vpn_t npages = size >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1026        if( size & CONFIG_PPM_PAGE_MASK) npages++;
1027       
[1]1028        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
1029        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
1030        if( error )
1031        {
1032            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
1033                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
1034            return NULL;
1035        }
1036
[595]1037        // set vseg base (always aligned for ANON or REMOTE)
[1]1038        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1039    }
[595]1040    else    // VSEG_TYPE_DATA or VSEG_TYPE_CODE
[1]1041    {
[204]1042        uint32_t vpn_min = base >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1043        uint32_t vpn_max = (base + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1044
1045        vpn_base = vpn_min;
1046            vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
[1]1047    }
1048
1049    // check collisions
1050    vseg = vmm_check_conflict( process , vpn_base , vpn_size );
1051    if( vseg != NULL )
1052    {
[21]1053        printk("\n[ERROR] in %s for process %x : new vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n"
[1]1054               "  overlap existing vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n",
[407]1055        __FUNCTION__ , process->pid, vpn_base, vpn_size, vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
[1]1056        return NULL;
1057    }
1058
1059    // allocate physical memory for vseg descriptor
1060        vseg = vseg_alloc();
1061        if( vseg == NULL )
1062        {
1063            printk("\n[ERROR] in %s for process %x : cannot allocate memory for vseg\n",
[407]1064        __FUNCTION__ , process->pid );
[1]1065        return NULL;
1066        }
1067
1068    // initialize vseg descriptor
[407]1069        vseg_init( vseg,
1070               type,
1071               base,
1072               size,
1073               vpn_base,
1074               vpn_size,
1075               file_offset,
1076               file_size,
1077               mapper_xp,
1078               cxy );
[1]1079
[408]1080    // attach vseg to VSL
[567]1081        vmm_vseg_attach( vmm , vseg );
[1]1082
[438]1083#if DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
[433]1084cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]1085if( DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
[595]1086printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / %s / cxy %x / cycle %d\n",
1087__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
[433]1088#endif
[21]1089
[1]1090        return vseg;
1091
[406]1092}  // vmm_create_vseg()
1093
[1]1094/////////////////////////////////////
1095void vmm_remove_vseg( vseg_t * vseg )
1096{
1097    // get pointers on calling process and VMM
1098    thread_t   * this    = CURRENT_THREAD;
1099    vmm_t      * vmm     = &this->process->vmm;
1100    uint32_t     type    = vseg->type;
1101
[408]1102    // detach vseg from VSL
[567]1103        vmm_vseg_detach( vmm , vseg );
[1]1104
1105    // release the stack slot to VMM stack allocator if STACK type
1106    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
1107    {
1108        // get pointer on stack allocator
1109        stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
1110
1111        // compute slot index
1112        uint32_t index = ((vseg->vpn_base - mgr->vpn_base - 1) / CONFIG_VMM_STACK_SIZE);
1113
1114        // update stacks_bitmap
[567]1115        busylock_acquire( &mgr->lock );
[1]1116        bitmap_clear( &mgr->bitmap , index );
[567]1117        busylock_release( &mgr->lock );
[1]1118    }
1119
1120    // release the vseg to VMM mmap allocator if MMAP type
1121    if( (type == VSEG_TYPE_ANON) || (type == VSEG_TYPE_FILE) || (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
1122    {
1123        // get pointer on mmap allocator
1124        mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
1125
1126        // compute zombi_list index
1127        uint32_t index = bits_log2( vseg->vpn_size );
1128
1129        // update zombi_list
[567]1130        busylock_acquire( &mgr->lock );
[408]1131        list_add_first( &mgr->zombi_list[index] , &vseg->zlist );
[567]1132        busylock_release( &mgr->lock );
[1]1133    }
1134
1135    // release physical memory allocated for vseg descriptor if no MMAP type
1136    if( (type != VSEG_TYPE_ANON) && (type != VSEG_TYPE_FILE) && (type != VSEG_TYPE_REMOTE) )
1137    {
1138        vseg_free( vseg );
1139    }
[407]1140}  // end vmm_remove_vseg()
[1]1141
1142/////////////////////////////////////////
1143void vmm_unmap_vseg( process_t * process,
1144                     vseg_t    * vseg )
1145{
[21]1146    vpn_t       vpn;        // VPN of current PTE
1147    vpn_t       vpn_min;    // VPN of first PTE
[1]1148    vpn_t       vpn_max;    // VPN of last PTE (excluded)
[409]1149    ppn_t       ppn;        // current PTE ppn value
1150    uint32_t    attr;       // current PTE attributes
1151    kmem_req_t  req;        // request to release memory
1152    xptr_t      page_xp;    // extended pointer on page descriptor
1153    cxy_t       page_cxy;   // page descriptor cluster
1154    page_t    * page_ptr;   // page descriptor pointer
[433]1155    xptr_t      forks_xp;   // extended pointer on pending forks counter
[469]1156    xptr_t      lock_xp;    // extended pointer on lock protecting forks counter
1157    uint32_t    forks;      // actual number of pendinf forks
[1]1158
[438]1159#if DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
[595]1160uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1161thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
[438]1162if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
[595]1163printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1164__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid,
1165vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
[433]1166#endif
[409]1167
[433]1168    // get pointer on local GPT
[1]1169    gpt_t     * gpt = &process->vmm.gpt;
1170
1171    // loop on pages in vseg
1172    vpn_min = vseg->vpn_base;
1173    vpn_max = vpn_min + vseg->vpn_size;
1174        for( vpn = vpn_min ; vpn < vpn_max ; vpn++ )
1175    {
[409]1176        // get GPT entry
[585]1177        hal_gpt_get_pte( XPTR( local_cxy , gpt ) , vpn , &attr , &ppn );
[409]1178
1179        if( attr & GPT_MAPPED )  // entry is mapped
1180        { 
[437]1181
[438]1182#if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG & 1 )
1183if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
[437]1184printk("- vpn %x / ppn %x\n" , vpn , ppn );
1185#endif
1186
[567]1187// check small page
[585]1188assert( (attr & GPT_SMALL) , "an user vseg must use small pages" );
[409]1189
[585]1190            // unmap GPT entry in local GPT
[409]1191            hal_gpt_reset_pte( gpt , vpn );
1192
[433]1193            // handle pending forks counter if
1194            // 1) not identity mapped
[567]1195            // 2) reference cluster
[433]1196            if( ((vseg->flags & VSEG_IDENT)  == 0) &&
1197                (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) )
[409]1198            {
[433]1199                // get extended pointer on physical page descriptor
[409]1200                page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
1201                page_cxy = GET_CXY( page_xp );
[433]1202                page_ptr = GET_PTR( page_xp );
[409]1203
[469]1204                // get extended pointers on forks and lock fields
1205                forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
1206                lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
[433]1207
1208                // get pending forks counter
[567]1209                forks = hal_remote_l32( forks_xp );
[433]1210               
[469]1211                if( forks )  // decrement pending forks counter
[409]1212                {
[433]1213                    hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
1214                } 
1215                else         // release physical page to relevant cluster
[409]1216                {
[433]1217                    if( page_cxy == local_cxy )   // local cluster
1218                    {
1219                        req.type = KMEM_PAGE;
1220                        req.ptr  = page_ptr; 
1221                        kmem_free( &req );
1222                    }
1223                    else                          // remote cluster
1224                    {
1225                        rpc_pmem_release_pages_client( page_cxy , page_ptr );
1226                    }
[409]1227                }
1228            }
1229        }
[1]1230    }
[433]1231
[438]1232#if DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
[433]1233cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]1234if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
[595]1235printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1236__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, 
1237vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
[433]1238#endif
1239
[409]1240}  // end vmm_unmap_vseg()
[1]1241
[407]1242//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[440]1243// This low-level static function is called by the vmm_get_vseg(), vmm_get_pte(),
1244// and vmm_resize_vseg() functions.  It scan the local VSL to find the unique vseg
1245// containing a given virtual address.
[407]1246//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[406]1247// @ vmm     : pointer on the process VMM.
1248// @ vaddr   : virtual address.
1249// @ return vseg pointer if success / return NULL if not found.
[407]1250//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
[595]1251static vseg_t * vmm_vseg_from_vaddr( vmm_t    * vmm,
1252                                     intptr_t   vaddr )
[406]1253{
[408]1254    xptr_t   iter_xp;
1255    xptr_t   vseg_xp;
1256    vseg_t * vseg;
[406]1257
[408]1258    // get extended pointers on VSL lock and root
1259    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1260    xptr_t root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
[406]1261
[408]1262    // get lock protecting the VSL
[567]1263    remote_rwlock_rd_acquire( lock_xp );
[408]1264
1265    // scan the list of vsegs in VSL
1266    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
[406]1267    {
[408]1268        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
[433]1269        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
[595]1270
[408]1271        if( (vaddr >= vseg->min) && (vaddr < vseg->max) )
[595]1272        { 
[408]1273            // return success
[567]1274            remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
[408]1275            return vseg;
1276        }
[406]1277    }
1278
[408]1279    // return failure
[567]1280    remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
[408]1281    return NULL;
[406]1282
[595]1283}  // end vmm_vseg_from_vaddr()
[406]1284
[1]1285/////////////////////////////////////////////
1286error_t vmm_resize_vseg( process_t * process,
1287                         intptr_t    base,
1288                         intptr_t    size )
1289{
[406]1290    error_t   error;
1291    vseg_t  * new;
1292    vpn_t     vpn_min;
1293    vpn_t     vpn_max;
[1]1294
1295    // get pointer on process VMM
1296    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1297
1298    intptr_t addr_min = base;
1299        intptr_t addr_max = base + size;
1300
1301    // get pointer on vseg
[595]1302        vseg_t * vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , base );
[1]1303
1304        if( vseg == NULL)  return EINVAL;
[21]1305
[408]1306    // get extended pointer on VSL lock
1307    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
[21]1308
[408]1309    // get lock protecting VSL
[567]1310        remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
[408]1311
[1]1312        if( (vseg->min > addr_min) || (vseg->max < addr_max) )   // region not included in vseg
1313    {
1314        error = EINVAL;
1315    }
1316        else if( (vseg->min == addr_min) && (vseg->max == addr_max) ) // vseg must be removed
1317    {
1318        vmm_remove_vseg( vseg );
1319        error = 0;
1320    }
[406]1321        else if( vseg->min == addr_min )                         // vseg must be resized
[1]1322    {
[406]1323        // update vseg base address
1324        vseg->min = addr_max;
1325
1326        // update vpn_base and vpn_size
1327        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1328        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1329        vseg->vpn_base = vpn_min;
1330        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1331        error = 0;
[1]1332    }
[406]1333        else if( vseg->max == addr_max )                          // vseg must be resized
[1]1334    {
[406]1335        // update vseg max address
1336        vseg->max = addr_min;
1337
1338        // update vpn_base and vpn_size
1339        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1340        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1341        vseg->vpn_base = vpn_min;
1342        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1343        error = 0;
[1]1344    }
[406]1345    else                                                      // vseg cut in three regions
[1]1346    {
[406]1347        // resize existing vseg
1348        vseg->max = addr_min;
1349
1350        // update vpn_base and vpn_size
1351        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1352        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1353        vseg->vpn_base = vpn_min;
1354        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1355
1356        // create new vseg
[407]1357        new = vmm_create_vseg( process, 
1358                               vseg->type,
1359                               addr_min, 
1360                               (vseg->max - addr_max),
1361                               vseg->file_offset,
1362                               vseg->file_size,
1363                               vseg->mapper_xp,
1364                               vseg->cxy ); 
1365
[406]1366        if( new == NULL ) error = EINVAL;
1367        else              error = 0;
[1]1368    }
1369
1370    // release VMM lock
[567]1371        remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
[1]1372
1373        return error;
1374
[406]1375}  // vmm_resize_vseg()
1376
[1]1377///////////////////////////////////////////
[388]1378error_t  vmm_get_vseg( process_t * process,
[394]1379                       intptr_t    vaddr,
[388]1380                       vseg_t   ** found_vseg )
[1]1381{
[595]1382    xptr_t    vseg_xp;
1383    vseg_t  * vseg;
1384    vmm_t   * vmm;
1385    error_t   error;
[1]1386
[440]1387    // get pointer on local VMM
1388    vmm = &process->vmm;
[1]1389
[440]1390    // try to get vseg from local VMM
[595]1391    vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , vaddr );
[440]1392
[388]1393    if( vseg == NULL )   // vseg not found in local cluster => try to get it from ref
1394        {
1395        // get extended pointer on reference process
1396        xptr_t ref_xp = process->ref_xp;
[1]1397
[388]1398        // get cluster and local pointer on reference process
1399        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( ref_xp );
[433]1400        process_t * ref_ptr = GET_PTR( ref_xp );
[388]1401
1402        if( local_cxy == ref_cxy )  return -1;   // local cluster is the reference
1403
1404        // get extended pointer on reference vseg
[394]1405        rpc_vmm_get_vseg_client( ref_cxy , ref_ptr , vaddr , &vseg_xp , &error );
[388]1406           
[440]1407        if( error )   return -1;                // vseg not found => illegal user vaddr
[388]1408       
1409        // allocate a vseg in local cluster
1410        vseg = vseg_alloc();
1411
[440]1412        if( vseg == NULL ) return -1;           // cannot allocate a local vseg
[388]1413
1414        // initialise local vseg from reference
1415        vseg_init_from_ref( vseg , vseg_xp );
1416
1417        // register local vseg in local VMM
[595]1418        vmm_vseg_attach( vmm , vseg );
[388]1419    }   
[595]1420
[388]1421    // success
1422    *found_vseg = vseg;
[394]1423    return 0;
[388]1424
1425}  // end vmm_get_vseg()
1426
[407]1427//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1428// This static function compute the target cluster to allocate a physical page
1429// for a given <vpn> in a given <vseg>, allocates the page (with an RPC if required)
1430// and returns an extended pointer on the allocated page descriptor.
[585]1431// It can be called by a thread running in any cluster.
[407]1432// The vseg cannot have the FILE type.
1433//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1434static xptr_t vmm_page_allocate( vseg_t * vseg,
1435                                 vpn_t    vpn )
1436{
[433]1437
[438]1438#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
[595]1439uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1440thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
[438]1441if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
[595]1442printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / cycle %d\n",
1443__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn, cycle );
[433]1444#endif
1445
[407]1446    // compute target cluster
1447    page_t     * page_ptr;
1448    cxy_t        page_cxy;
1449    kmem_req_t   req;
[577]1450    uint32_t     index;
[407]1451
[577]1452    uint32_t     type   = vseg->type;
1453    uint32_t     flags  = vseg->flags;
1454    uint32_t     x_size = LOCAL_CLUSTER->x_size;
1455    uint32_t     y_size = LOCAL_CLUSTER->y_size;
[407]1456
[567]1457// check vseg type
1458assert( ( type != VSEG_TYPE_FILE ) , "illegal vseg type\n" );
[407]1459
1460    if( flags & VSEG_DISTRIB )    // distributed => cxy depends on vpn LSB
1461    {
[577]1462        index    = vpn & ((x_size * y_size) - 1);
1463        page_cxy = HAL_CXY_FROM_XY( (index / y_size) , (index % y_size) );
[561]1464
[577]1465        // If the cluster selected from VPN's LSBs is empty, we select one randomly
1466        if ( cluster_is_active( page_cxy ) == false )
1467        {
1468            page_cxy = cluster_random_select();
[561]1469        }
[407]1470    }
1471    else                          // other cases => cxy specified in vseg
1472    {
[561]1473        page_cxy = vseg->cxy;
[407]1474    }
1475
1476    // allocate a physical page from target cluster
1477    if( page_cxy == local_cxy )  // target cluster is the local cluster
1478    {
1479        req.type  = KMEM_PAGE;
1480        req.size  = 0;
1481        req.flags = AF_NONE;
1482        page_ptr  = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1483    }
1484    else                           // target cluster is not the local cluster
1485    {
1486        rpc_pmem_get_pages_client( page_cxy , 0 , &page_ptr );
1487    }
1488
[438]1489#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
[595]1490cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[438]1491if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
[595]1492printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle %d\n",
1493__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn,
1494ppm_page2ppn( XPTR( page_cxy , page_ptr ) , cycle );
[433]1495#endif
1496
[407]1497    if( page_ptr == NULL ) return XPTR_NULL;
1498    else                   return XPTR( page_cxy , page_ptr );
1499
1500}  // end vmm_page_allocate() 
1501
[313]1502////////////////////////////////////////
1503error_t vmm_get_one_ppn( vseg_t * vseg,
1504                         vpn_t    vpn,
1505                         ppn_t  * ppn )
1506{
1507    error_t    error;
[407]1508    xptr_t     page_xp;           // extended pointer on physical page descriptor
[313]1509    page_t   * page_ptr;          // local pointer on physical page descriptor
[406]1510    uint32_t   index;             // missing page index in vseg mapper
1511    uint32_t   type;              // vseg type;
[313]1512
[406]1513    type      = vseg->type;
1514    index     = vpn - vseg->vpn_base;
[313]1515
[438]1516#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
[595]1517uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1518thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1519if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1520printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / type %s / index  %d / cycle %d\n",
1521__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(type), index, cycle );
[433]1522#endif
[313]1523
[406]1524    // FILE type : get the physical page from the file mapper
[313]1525    if( type == VSEG_TYPE_FILE )
1526    {
[406]1527        // get extended pointer on mapper
[407]1528        xptr_t mapper_xp = vseg->mapper_xp;
[313]1529
[567]1530assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1531"mapper not defined for a FILE vseg\n" );
[406]1532       
1533        // get mapper cluster and local pointer
1534        cxy_t      mapper_cxy = GET_CXY( mapper_xp );
[433]1535        mapper_t * mapper_ptr = GET_PTR( mapper_xp );
[406]1536
[313]1537        // get page descriptor from mapper
1538        if( mapper_cxy == local_cxy )             // mapper is local
1539        {
1540            page_ptr = mapper_get_page( mapper_ptr , index );
1541        }
1542        else                                      // mapper is remote
1543        {
1544            rpc_mapper_get_page_client( mapper_cxy , mapper_ptr , index , &page_ptr );
1545        }
1546
1547        if ( page_ptr == NULL ) return EINVAL;
1548
[407]1549        page_xp = XPTR( mapper_cxy , page_ptr );
[313]1550    }
1551
[406]1552    // Other types : allocate a physical page from target cluster,
[407]1553    // as defined by vseg type and vpn value
[313]1554    else
1555    {
[433]1556        // allocate one physical page
[407]1557        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
[406]1558
[407]1559        if( page_xp == XPTR_NULL ) return ENOMEM;
[313]1560
[406]1561        // initialise missing page from .elf file mapper for DATA and CODE types
[440]1562        // the vseg->mapper_xp field is an extended pointer on the .elf file mapper
[313]1563        if( (type == VSEG_TYPE_CODE) || (type == VSEG_TYPE_DATA) )
1564        {
[406]1565            // get extended pointer on mapper
1566            xptr_t     mapper_xp = vseg->mapper_xp;
[313]1567
[567]1568assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1569"mapper not defined for a CODE or DATA vseg\n" );
[406]1570       
1571            // get mapper cluster and local pointer
1572            cxy_t      mapper_cxy = GET_CXY( mapper_xp );
[433]1573            mapper_t * mapper_ptr = GET_PTR( mapper_xp );
[406]1574
1575            // compute missing page offset in vseg
1576            uint32_t offset = index << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1577
[313]1578            // compute missing page offset in .elf file
[406]1579            uint32_t elf_offset = vseg->file_offset + offset;
[313]1580
[438]1581#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
[469]1582if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
[595]1583printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn = %x / elf_offset = %x\n",
1584__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, elf_offset );
[433]1585#endif
[406]1586            // compute extended pointer on page base
[407]1587            xptr_t base_xp  = ppm_page2base( page_xp );
[313]1588
[406]1589            // file_size (in .elf mapper) can be smaller than vseg_size (BSS)
1590            uint32_t file_size = vseg->file_size;
1591
1592            if( file_size < offset )                 // missing page fully in  BSS
[313]1593            {
[406]1594
[438]1595#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
[469]1596if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
[595]1597printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in BSS\n",
1598__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
[433]1599#endif
[407]1600                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
[313]1601                {
[315]1602                    memset( GET_PTR( base_xp ) , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
[313]1603                }
1604                else
1605                {
[315]1606                   hal_remote_memset( base_xp , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );       
[313]1607                }
1608            }
[406]1609            else if( file_size >= (offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE) )  // fully in  mapper
[315]1610            {
[406]1611
[438]1612#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
[469]1613if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
[595]1614printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in mapper\n",
1615__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
[433]1616#endif
[313]1617                if( mapper_cxy == local_cxy ) 
1618                {
1619                    error = mapper_move_kernel( mapper_ptr,
1620                                                true,             // to_buffer
[406]1621                                                elf_offset,
[313]1622                                                base_xp,
[315]1623                                                CONFIG_PPM_PAGE_SIZE ); 
[313]1624                }
1625                else 
1626                {
1627                    rpc_mapper_move_buffer_client( mapper_cxy,
1628                                                   mapper_ptr,
1629                                                   true,         // to buffer
1630                                                   false,        // kernel buffer
[406]1631                                                   elf_offset,
1632                                                   base_xp,
[315]1633                                                   CONFIG_PPM_PAGE_SIZE,
[313]1634                                                   &error );
1635                }
1636                if( error ) return EINVAL;
1637            }
[406]1638            else  // both in mapper and in BSS :
1639                  // - (file_size - offset)             bytes from mapper
1640                  // - (page_size + offset - file_size) bytes from BSS
[313]1641            {
[406]1642
[438]1643#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
[469]1644if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
[595]1645printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / both mapper & BSS\n",
[433]1646"      %d bytes from mapper / %d bytes from BSS\n",
[595]1647__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn,
[407]1648file_size - offset , offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size  );
[433]1649#endif
[313]1650                // initialize mapper part
[315]1651                if( mapper_cxy == local_cxy )
[313]1652                {
1653                    error = mapper_move_kernel( mapper_ptr,
[315]1654                                                true,         // to buffer
[406]1655                                                elf_offset,
[313]1656                                                base_xp,
[406]1657                                                file_size - offset ); 
[313]1658                }
[315]1659                else                               
[313]1660                {
1661                    rpc_mapper_move_buffer_client( mapper_cxy,
1662                                                   mapper_ptr,
[315]1663                                                   true,         // to buffer
[313]1664                                                   false,        // kernel buffer
[406]1665                                                   elf_offset,
1666                                                   base_xp,
1667                                                   file_size - offset, 
[313]1668                                                   &error );
1669                }
1670                if( error ) return EINVAL;
1671
1672                // initialize BSS part
[407]1673                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
[313]1674                {
[406]1675                    memset( GET_PTR( base_xp ) + file_size - offset , 0 , 
1676                            offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
[313]1677                }
1678                else
1679                {
[406]1680                   hal_remote_memset( base_xp + file_size - offset , 0 , 
1681                                      offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
[313]1682                }
1683            }   
1684        }  // end initialisation for CODE or DATA types   
1685    } 
1686
1687    // return ppn
[407]1688    *ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
[406]1689
[438]1690#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
[595]1691cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1692if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1693printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle\n",
1694__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , vpn , *ppn, cycle );
[433]1695#endif
[406]1696
[313]1697    return 0;
1698
1699}  // end vmm_get_one_ppn()
1700
[585]1701///////////////////////////////////////////////////
1702error_t vmm_handle_page_fault( process_t * process,
1703                               vpn_t       vpn )
[1]1704{
[585]1705    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1706    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1707    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1708    uint32_t         ref_attr;        // PTE_ATTR value in reference GPT
1709    ppn_t            ref_ppn;         // PTE_PPN value in reference GPT
1710    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1711    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1712    xptr_t           local_gpt_xp;    // extended pointer on local GPT
1713    xptr_t           local_lock_xp;   // extended pointer on local GPT lock
1714    xptr_t           ref_gpt_xp;      // extended pointer on reference GPT
1715    xptr_t           ref_lock_xp;     // extended pointer on reference GPT lock
1716    error_t          error;           // value returned by called functions
[1]1717
[585]1718    // get local vseg (access to reference VSL can be required)
1719    error = vmm_get_vseg( process, 
1720                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1721                          &vseg );
[441]1722
[585]1723    if( error )
1724    {
[595]1725        printk("\n[ERROR] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
[585]1726        __FUNCTION__ , vpn , process->pid );
1727       
1728        return EXCP_USER_ERROR;
1729    }
1730
1731 #if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1732uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[567]1733thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
[585]1734if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
[595]1735printk("\n[%s] threadr[%x,%x] enter for vpn %x / %s / cycle %d\n",
[585]1736__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(vseg->type), cycle );
[433]1737#endif
[406]1738
[585]1739    //////////////// private vseg => access only the local GPT
1740    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
[438]1741    {
[585]1742        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1743        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1744        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
[407]1745
[585]1746        // take local GPT lock in write mode
1747        remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
[407]1748
[585]1749        // check VPN still unmapped in local GPT
[595]1750
[585]1751        // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1752        hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1753                         vpn,
1754                         &new_attr,
1755                         &new_ppn );
[407]1756
[585]1757        if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1758        { 
1759            // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1760            error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
[407]1761
[585]1762            if( error )
[408]1763            {
1764                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1765                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
[1]1766
[585]1767                // release local GPT lock in write mode
1768                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
[406]1769
[585]1770                return EXCP_KERNEL_PANIC;
[407]1771            }
1772
[408]1773            // define new_attr from vseg flags
[407]1774            new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1775            if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1776            if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1777            if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1778            if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1779
[585]1780            // set PTE (PPN & attribute) to local GPT
1781            error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
[408]1782                                     vpn,
1783                                     new_attr,
1784                                     new_ppn );
[585]1785            if ( error )
[407]1786            {
[585]1787                printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn = %x\n",
[407]1788                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
[585]1789
1790                // release local GPT lock in write mode
1791                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1792
1793                return EXCP_KERNEL_PANIC;
[407]1794            }
1795        }
[585]1796
1797        // release local GPT lock in write mode
1798        remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1799
1800#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1801cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1802if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
[595]1803printk("\n[%s] private page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
[585]1804__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
1805#endif
1806        return EXCP_NON_FATAL;
1807
1808    }   // end local GPT access
1809
1810    //////////// public vseg => access reference GPT
1811    else                               
1812    {
1813        // get reference process cluster and local pointer
1814        ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1815        ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1816
1817        // build extended pointer on reference GPT and reference GPT lock
1818        ref_gpt_xp  = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
1819        ref_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
1820
1821        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1822        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1823        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1824
1825        // take reference GPT lock in read mode
1826        remote_rwlock_rd_acquire( ref_lock_xp );
1827
1828        // get directly PPN & attributes from reference GPT
1829        // this can avoids a costly RPC for a false page fault
1830        hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1831                         vpn,
1832                         &ref_attr,
1833                         &ref_ppn );
1834
1835        // release reference GPT lock in read mode
1836        remote_rwlock_rd_release( ref_lock_xp );
1837
1838        if( ref_attr & GPT_MAPPED )        // false page fault => update local GPT
[1]1839        {
[585]1840            // take local GPT lock in write mode
1841            remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
1842           
1843            // check VPN still unmapped in local GPT
1844            hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1845                             vpn,
1846                             &new_attr,
1847                             &new_ppn );
[1]1848
[585]1849            if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1850            { 
1851                // update local GPT from reference GPT
1852                error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1853                                         vpn,
1854                                         ref_attr,
1855                                         ref_ppn );
1856                if( error )
1857                {
[595]1858                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn %x\n",
[585]1859                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1860
1861                    // release local GPT lock in write mode
1862                    remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1863           
1864                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1865                }
1866            }
1867            else    // VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1868            {
1869                // keep PTE from local GPT
1870                ref_attr = new_attr;
1871                ref_ppn  = new_ppn;
1872            }
1873
1874            // release local GPT lock in write mode
1875            remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1876           
1877#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
[433]1878cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[585]1879if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
[595]1880printk("\n[%s] false page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
[585]1881__FUNCTION__, vpn, ref_ppn, ref_attr, cycle );
[433]1882#endif
[585]1883            return EXCP_NON_FATAL;
1884        }
1885        else                            // true page fault => update reference GPT
1886        {
1887            // take reference GPT lock in write mode
1888            remote_rwlock_wr_acquire( ref_lock_xp );
1889           
1890            // check VPN still unmapped in reference GPT
1891            // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1892            hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1893                             vpn,
1894                             &ref_attr,
1895                             &ref_ppn );
[406]1896
[585]1897            if( (ref_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN actually unmapped
1898            { 
1899                // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1900                error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
[1]1901
[585]1902                if( error )
1903                {
1904                    printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1905                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
[313]1906
[585]1907                   // release reference GPT lock in write mode
1908                   remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1909                   
1910                   return EXCP_KERNEL_PANIC;
1911                }
[1]1912
[585]1913                // define new_attr from vseg flags
1914                new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1915                if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1916                if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1917                if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1918                if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
[440]1919
[585]1920                // update reference GPT
1921                error = hal_gpt_set_pte( ref_gpt_xp,
1922                                         vpn,
1923                                         new_attr,
1924                                         new_ppn );
1925
1926                // update local GPT (protected by reference GPT lock)
1927                error |= hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1928                                          vpn,
1929                                          new_attr,
1930                                          new_ppn );
1931
1932                if( error )
1933                {
1934                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update GPT / process %x / vpn = %x\n",
1935                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1936
1937                    // release reference GPT lock in write mode
1938                    remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1939
1940                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1941                }
1942            }
1943
1944            // release reference GPT lock in write mode
1945            remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1946
[440]1947#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
[585]1948cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
[469]1949if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
[595]1950printk("\n[%s] true page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
[585]1951__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
[435]1952#endif
[585]1953            return EXCP_NON_FATAL;
1954        }
1955    }
1956}   // end vmm_handle_page_fault()
[435]1957
[585]1958////////////////////////////////////////////
1959error_t vmm_handle_cow( process_t * process,
1960                        vpn_t       vpn )
1961{
1962    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1963    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1964    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1965    xptr_t           gpt_xp;          // extended pointer on GPT
1966    xptr_t           gpt_lock_xp;     // extended pointer on GPT lock
1967    uint32_t         old_attr;        // current PTE_ATTR value
1968    ppn_t            old_ppn;         // current PTE_PPN value
1969    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1970    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1971    error_t          error;
[1]1972
[585]1973#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
1974uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1975thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1976if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
[595]1977printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
[585]1978__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
1979#endif
1980
1981    // get local vseg
1982    error = vmm_get_vseg( process, 
1983                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1984                          &vseg );
1985
[440]1986    if( error )
[1]1987    {
[595]1988        printk("\n[PANIC] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
[585]1989        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
1990
1991        return EXCP_KERNEL_PANIC;
[440]1992    }
[407]1993
[585]1994    // get reference GPT cluster and local pointer
1995    ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1996    ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
[407]1997
[585]1998    // build relevant extended pointers on  GPT and  GPT lock
1999    // - access local GPT for a private vseg 
2000    // - access reference GPT for a public vseg
2001    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
[440]2002    {
[585]2003        gpt_xp      = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
2004        gpt_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
[1]2005    }
[440]2006    else
[1]2007    {
[585]2008        gpt_xp      = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
2009        gpt_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
[1]2010    }
2011
[585]2012    // take GPT lock in write mode
2013    remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
[441]2014
[585]2015    // get current PTE from reference GPT
2016    hal_gpt_get_pte( gpt_xp,
2017                     vpn,
2018                     &old_attr,
2019                     &old_ppn );
[441]2020
[585]2021    // the PTE must be mapped for a COW
2022    if( (old_attr & GPT_MAPPED) == 0 )
2023    {
2024        printk("\n[PANIC] in %s : VPN %x in process %x unmapped\n",
2025        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
[407]2026
[585]2027        // release GPT lock in write mode
2028        remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
[407]2029
[585]2030        return EXCP_KERNEL_PANIC;
[407]2031    }
2032
[585]2033    // get extended pointer, cluster and local pointer on physical page descriptor
2034    xptr_t   page_xp  = ppm_ppn2page( old_ppn );
2035    cxy_t    page_cxy = GET_CXY( page_xp );
2036    page_t * page_ptr = GET_PTR( page_xp );
[435]2037
[585]2038    // get extended pointers on forks and lock field in page descriptor
2039    xptr_t forks_xp       = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
2040    xptr_t forks_lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
[407]2041
[585]2042    // take lock protecting "forks" counter
2043    remote_busylock_acquire( forks_lock_xp );
[407]2044
[585]2045    // get number of pending forks from page descriptor
2046    uint32_t forks = hal_remote_l32( forks_xp );
[441]2047
[585]2048    if( forks )        // pending fork => allocate a new page, and copy old to new
2049    {
2050        // allocate a new physical page
2051        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
2052        if( page_xp == XPTR_NULL ) 
2053        {
2054            printk("\n[PANIC] in %s : no memory for vpn %x in process %x\n",
2055            __FUNCTION__ , vpn, process->pid );
[441]2056
[585]2057            // release GPT lock in write mode
2058            remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
[441]2059
[585]2060            // release lock protecting "forks" counter
2061            remote_busylock_release( forks_lock_xp );
[441]2062
[585]2063            return EXCP_KERNEL_PANIC;
2064        }
[441]2065
[585]2066        // compute allocated page PPN
2067        new_ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
[441]2068
[585]2069        // copy old page content to new page
2070        xptr_t  old_base_xp = ppm_ppn2base( old_ppn );
2071        xptr_t  new_base_xp = ppm_ppn2base( new_ppn );
2072        memcpy( GET_PTR( new_base_xp ),
2073                GET_PTR( old_base_xp ),
2074                CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
[441]2075
[585]2076        // decrement pending forks counter in page descriptor
2077        hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
[441]2078
[585]2079#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2080if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
[595]2081printk("\n[%s] thread[%x,%x] : pending forks => allocate a new PPN %x\n",
[585]2082__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, new_ppn );
2083#endif
[440]2084
[585]2085    }             
2086    else               // no pending fork => keep the existing page
2087    {
[1]2088
[585]2089#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2090if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
[595]2091printk("\n[%s] thread[%x,%x]  no pending forks => keep existing PPN %x\n",
[585]2092__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, new_ppn );
2093#endif
2094        new_ppn = old_ppn;
2095    }
[1]2096
[585]2097    // release lock protecting "forks" counter
2098    remote_busylock_release( forks_lock_xp );
2099
2100    // build new_attr : reset COW and set WRITABLE,
2101    new_attr = (old_attr | GPT_WRITABLE) & (~GPT_COW);
2102
2103    // update the relevan GPT
2104    // - private vseg => update local GPT
2105    // - public vseg => update all GPT copies
2106    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
[1]2107    {
[585]2108        hal_gpt_set_pte( gpt_xp,
2109                         vpn,
2110                         new_attr,
2111                         new_ppn );
[1]2112    }
[585]2113    else
[1]2114    {
[585]2115        if( ref_cxy == local_cxy )                  // reference cluster is local
2116        {
2117            vmm_global_update_pte( process,
2118                                   vpn,
2119                                   new_attr,
2120                                   new_ppn );
2121        }
2122        else                                        // reference cluster is remote
2123        {
2124            rpc_vmm_global_update_pte_client( ref_cxy,
2125                                              ref_ptr,
2126                                              vpn,
2127                                              new_attr,
2128                                              new_ppn );
2129        }
[1]2130    }
2131
[585]2132    // release GPT lock in write mode
2133    remote_rwlock_wr_release( gpt_lock_xp );
[21]2134
[585]2135#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
2136cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
2137if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
[595]2138printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
[585]2139__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
2140#endif
[313]2141
[585]2142     return EXCP_NON_FATAL;
[1]2143
[585]2144}   // end vmm_handle_cow()
2145
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.