source: trunk/kernel/mm/vmm.c @ 435

Last change on this file since 435 was 435, checked in by alain, 4 years ago

Fix a bad bug in scheduler...

File size: 66.6 KB
Line 
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)
6 *           Alain Greiner (2016)
7 *
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
26#include <kernel_config.h>
27#include <hal_types.h>
28#include <hal_special.h>
29#include <hal_gpt.h>
30#include <hal_vmm.h>
31#include <printk.h>
32#include <memcpy.h>
33#include <rwlock.h>
34#include <list.h>
35#include <xlist.h>
36#include <bits.h>
37#include <process.h>
38#include <thread.h>
39#include <vseg.h>
40#include <cluster.h>
41#include <scheduler.h>
42#include <vfs.h>
43#include <mapper.h>
44#include <page.h>
45#include <kmem.h>
46#include <vmm.h>
47
48//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
49//   Extern global variables
50//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
51
52extern  process_t  process_zero;   // defined in cluster.c file
53
54
55///////////////////////////////////////
56error_t vmm_init( process_t * process )
57{
58    error_t   error;
59    vseg_t  * vseg_kentry;
60    vseg_t  * vseg_args;
61    vseg_t  * vseg_envs;
62    intptr_t  base;
63    intptr_t  size;
64
65#if CONFIG_DEBUG_VMM_INIT
66uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
67if( CONFIG_DEBUG_VMM_INIT )
68printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for process %x / cycle %d\n", 
69__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , cycle );
70#endif
71
72    // get pointer on VMM
73    vmm_t   * vmm = &process->vmm;
74
75    // initialize local list of vsegs
76    vmm->vsegs_nr = 0;
77        xlist_root_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ) );
78        remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
79
80    assert( ((CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE + CONFIG_VMM_ARGS_SIZE + CONFIG_VMM_ENVS_SIZE) 
81            <= CONFIG_VMM_ELF_BASE) , __FUNCTION__ , "UTILS zone too small\n" );
82
83    assert( (CONFIG_THREAD_MAX_PER_CLUSTER <= 32) , __FUNCTION__ ,
84            "no more than 32 threads per cluster for a single process\n");
85
86    assert( ((CONFIG_VMM_STACK_SIZE * CONFIG_THREAD_MAX_PER_CLUSTER) <=
87             (CONFIG_VMM_VSPACE_SIZE - CONFIG_VMM_STACK_BASE)) , __FUNCTION__ ,
88             "STACK zone too small\n");
89
90    // register kentry vseg in VSL
91    base = CONFIG_VMM_KENTRY_BASE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
92    size = CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
93
94    vseg_kentry = vmm_create_vseg( process,
95                                   VSEG_TYPE_CODE,
96                                   base,
97                                   size,
98                                   0,             // file_offset unused
99                                   0,             // file_size unused
100                                   XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
101                                   local_cxy );
102
103    if( vseg_kentry == NULL )
104    {
105        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register kentry vseg\n", __FUNCTION__ );
106        return -1;
107    }
108
109    vmm->kent_vpn_base = base;
110
111    // register args vseg in VSL
112    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
113            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
114    size = CONFIG_VMM_ARGS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
115
116    vseg_args = vmm_create_vseg( process,
117                                 VSEG_TYPE_DATA,
118                                 base,
119                                 size,
120                                 0,             // file_offset unused
121                                 0,             // file_size unused
122                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
123                                 local_cxy );
124
125    if( vseg_args == NULL )
126    {
127        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register args vseg\n", __FUNCTION__ );
128        return -1;
129    }
130
131    vmm->args_vpn_base = base;
132
133    // register the envs vseg in VSL
134    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
135            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE +
136            CONFIG_VMM_ARGS_SIZE   ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
137    size = CONFIG_VMM_ENVS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
138
139    vseg_envs = vmm_create_vseg( process,
140                                 VSEG_TYPE_DATA,
141                                 base,
142                                 size,
143                                 0,             // file_offset unused
144                                 0,             // file_size unused
145                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
146                                 local_cxy );
147
148    if( vseg_envs == NULL )
149    {
150        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register envs vseg\n", __FUNCTION__ );
151        return -1;
152    }
153
154    vmm->envs_vpn_base = base;
155
156    // create GPT (empty)
157    error = hal_gpt_create( &vmm->gpt );
158
159    if( error ) 
160    printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
161
162    // initialize GPT (architecture specic)
163    // (For TSAR, identity map the kentry_vseg)
164    error = hal_vmm_init( vmm );
165
166    if( error ) 
167    printk("\n[ERROR] in %s : cannot initialize GPT\n", __FUNCTION__ );
168
169    // initialize STACK allocator
170    vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
171    vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
172
173    // initialize MMAP allocator
174    vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
175    vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
176    vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
177    uint32_t i;
178    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
179
180    // initialize instrumentation counters
181        vmm->pgfault_nr = 0;
182
183    hal_fence();
184
185#if CONFIG_DEBUG_VMM_INIT
186cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
187if( CONFIG_DEBUG_VMM_INIT )
188printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for process %x / entry_point = %x / cycle %d\n", 
189__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , process->vmm.entry_point , cycle );
190#endif
191
192    return 0;
193
194}  // end vmm_init()
195
196//////////////////////////////////////
197void vmm_display( process_t * process,
198                  bool_t      mapping )
199{
200    assert( (process->ref_xp == XPTR( local_cxy , process )) , __FUNCTION__,
201    "this function must be executed in reference cluster" );
202
203    vmm_t * vmm = &process->vmm;
204    gpt_t * gpt = &vmm->gpt;
205
206    printk("\n***** VSL and GPT for process %x\n\n", 
207    process->pid );
208
209    // get lock protecting the vseg list
210    remote_rwlock_rd_lock( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
211
212    // scan the list of vsegs
213    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
214    xptr_t         iter_xp;
215    xptr_t         vseg_xp;
216    vseg_t       * vseg;
217    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
218    {
219        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
220        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
221
222        printk(" - %s : base = %X / size = %X / npages = %d\n",
223        vseg_type_str( vseg->type ) , vseg->min , vseg->max - vseg->min , vseg->vpn_size );
224
225        if( mapping )
226        {
227            vpn_t    vpn;
228            ppn_t    ppn;
229            uint32_t attr;
230            vpn_t    base = vseg->vpn_base;
231            vpn_t    size = vseg->vpn_size;
232            for( vpn = base ; vpn < (base+size) ; vpn++ )
233            {
234                hal_gpt_get_pte( gpt , vpn , &attr , &ppn );
235                if( attr & GPT_MAPPED )
236                {
237                    printk("    . vpn = %X / attr = %X / ppn = %X\n", vpn , attr , ppn );
238                }
239            }
240        }
241    }
242
243    // release the lock
244    remote_rwlock_rd_unlock( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
245
246}  // vmm_display()
247
248/////////////////////i//////////////////////////
249void vmm_global_update_pte( process_t * process,
250                            vpn_t       vpn,
251                            uint32_t    attr,
252                            ppn_t       ppn )
253{
254
255    xlist_entry_t * process_root_ptr;
256    xptr_t          process_root_xp;
257    xptr_t          process_iter_xp;
258
259    xptr_t          remote_process_xp;
260    cxy_t           remote_process_cxy;
261    process_t     * remote_process_ptr;
262    xptr_t          remote_gpt_xp;
263
264    pid_t           pid;
265    cxy_t           owner_cxy;
266    lpid_t          owner_lpid;
267
268#if CONFIG_DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
269uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
270if( CONFIG_DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
271printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
272__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , vpn , cycle );
273#endif
274
275    // check cluster is reference
276    assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) , __FUNCTION__,
277    "not called in reference cluster\n");
278
279    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
280    pid              = process->pid;
281    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
282    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
283    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
284    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
285
286    // loop on destination process copies
287    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
288    {
289        // get cluster and local pointer on remote process
290        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
291        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
292        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
293
294#if (CONFIG_DEBUG_VMM_UPDATE_PTE & 0x1)
295if( CONFIG_DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
296printk("\n[DBG] %s : thread %x handling process %x in cluster %x\n",
297__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , remote_process_cxy );
298#endif
299
300        // get extended pointer on remote gpt
301        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
302
303        // update remote GPT
304        hal_gpt_update_pte( remote_gpt_xp, vpn, attr, ppn );
305    } 
306
307#if CONFIG_DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
308cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
309if( CONFIG_DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
310printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
311__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , vpn , cycle );
312#endif
313
314}  // end vmm_global_update_pte()
315
316///////////////////////////////////////
317void vmm_set_cow( process_t * process )
318{
319    vmm_t         * vmm;
320
321    xlist_entry_t * process_root_ptr;
322    xptr_t          process_root_xp;
323    xptr_t          process_iter_xp;
324
325    xptr_t          remote_process_xp;
326    cxy_t           remote_process_cxy;
327    process_t     * remote_process_ptr;
328    xptr_t          remote_gpt_xp;
329
330    xptr_t          vseg_root_xp;
331    xptr_t          vseg_iter_xp;
332
333    xptr_t          vseg_xp;
334    vseg_t        * vseg;
335
336    pid_t           pid;
337    cxy_t           owner_cxy;
338    lpid_t          owner_lpid;
339
340#if CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW
341uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
342if( CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
343printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for process %x / cycle %d\n",
344__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , cycle );
345#endif
346
347    // check cluster is reference
348    assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) , __FUNCTION__,
349    "local cluster is not process reference cluster\n");
350
351    // get pointer on reference VMM
352    vmm = &process->vmm;
353
354    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
355    pid              = process->pid;
356    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
357    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
358    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
359    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
360
361    // get extended pointer on root of vsegs xlist from reference VMM
362    vseg_root_xp  = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ); 
363
364    // loop on destination process copies
365    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
366    {
367        // get cluster and local pointer on remote process
368        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
369        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
370        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
371
372#if (CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW &0x1)
373if( CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
374printk("\n[DBG] %s : thread %x handling process %x in cluster %x\n",
375__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , remote_process_cxy );
376#endif
377
378        // get extended pointer on remote gpt
379        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
380
381        // loop on vsegs in (local) reference process VSL
382        XLIST_FOREACH( vseg_root_xp , vseg_iter_xp )
383        {
384            // get pointer on vseg
385            vseg_xp  = XLIST_ELEMENT( vseg_iter_xp , vseg_t , xlist );
386            vseg     = GET_PTR( vseg_xp );
387
388            assert( (GET_CXY( vseg_xp ) == local_cxy) , __FUNCTION__,
389            "all vsegs in reference VSL must be local\n" );
390
391            // get vseg type, base and size
392            uint32_t type     = vseg->type;
393            vpn_t    vpn_base = vseg->vpn_base;
394            vpn_t    vpn_size = vseg->vpn_size;
395
396#if (CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW & 0x1)
397if( CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
398printk("\n[DBG] %s : thread %x handling vseg %s / vpn_base = %x / vpn_size = %x\n",
399__FUNCTION__, CURRENT_THREAD , vseg_type_str(type), vpn_base, vpn_size );
400#endif
401            // only DATA, ANON and REMOTE vsegs
402            if( (type == VSEG_TYPE_DATA)  ||
403                (type == VSEG_TYPE_ANON)  ||
404                (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
405            {
406                vpn_t      vpn;
407                uint32_t   attr;
408                ppn_t      ppn;
409                xptr_t     page_xp;
410                cxy_t      page_cxy;
411                page_t   * page_ptr;
412                xptr_t     forks_xp;
413
414                // update flags in remote GPT
415                hal_gpt_set_cow( remote_gpt_xp,
416                                 vpn_base,
417                                 vpn_size ); 
418
419                // atomically increment pending forks counter in physical pages,
420                // for all vseg pages that are mapped in reference cluster
421                if( remote_process_cxy == local_cxy )
422                {
423                    // the reference GPT is the local GPT
424                    gpt_t * gpt = GET_PTR( remote_gpt_xp );
425
426                    // scan all pages in vseg
427                    for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
428                    {
429                        // get page attributes and PPN from reference GPT
430                        hal_gpt_get_pte( gpt , vpn , &attr , &ppn ); 
431
432                        // atomically update pending forks counter if page is mapped
433                        if( attr & GPT_MAPPED )
434                        {
435                            page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
436                            page_cxy = GET_CXY( page_xp );
437                            page_ptr = GET_PTR( page_xp );
438                            forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
439                            hal_remote_atomic_add( forks_xp , 1 );
440                        }
441                    }   // end loop on vpn
442                }   // end if local
443            }   // end if vseg type
444        }   // end loop on vsegs
445    }   // end loop on process copies
446 
447#if CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW
448cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
449if( CONFIG_DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
450printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for process %x / cycle %d\n",
451__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , cycle );
452#endif
453
454}  // end vmm_set-cow()
455
456/////////////////////////////////////////////////
457error_t vmm_fork_copy( process_t * child_process,
458                       xptr_t      parent_process_xp )
459{
460    error_t     error;
461    cxy_t       parent_cxy;
462    process_t * parent_process;
463    vmm_t     * parent_vmm;
464    xptr_t      parent_lock_xp;
465    vmm_t     * child_vmm;
466    xptr_t      iter_xp;
467    xptr_t      parent_vseg_xp;
468    vseg_t    * parent_vseg;
469    vseg_t    * child_vseg;
470    uint32_t    type;
471    bool_t      cow;
472    vpn_t       vpn;           
473    vpn_t       vpn_base;
474    vpn_t       vpn_size;
475    xptr_t      page_xp;
476    page_t    * page_ptr;
477    cxy_t       page_cxy;
478    xptr_t      parent_root_xp;
479    bool_t      mapped; 
480    ppn_t       ppn;
481
482#if CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY
483uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
484if( CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
485printk("\n[DBG] %s : thread %x enter / cycle %d\n",
486__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD, cycle );
487#endif
488
489    // get parent process cluster and local pointer
490    parent_cxy     = GET_CXY( parent_process_xp );
491    parent_process = GET_PTR( parent_process_xp );
492
493    // get local pointers on parent and child VMM
494    parent_vmm = &parent_process->vmm; 
495    child_vmm  = &child_process->vmm;
496
497    // get extended pointer on lock protecting the parent VSL
498    parent_lock_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_lock );
499
500    // initialize the lock protecting the child VSL
501    remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &child_vmm->vsegs_lock ) );
502
503    // initialize the child VSL as empty
504    xlist_root_init( XPTR( local_cxy, &child_vmm->vsegs_root ) );
505    child_vmm->vsegs_nr = 0;
506
507    // create child GPT
508    error = hal_gpt_create( &child_vmm->gpt );
509
510    if( error )
511    {
512        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
513        return -1;
514    }
515
516    // build extended pointer on parent VSL
517    parent_root_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_root );
518
519    // take the lock protecting the parent VSL
520    remote_rwlock_rd_lock( parent_lock_xp );
521
522    // loop on parent VSL xlist
523    XLIST_FOREACH( parent_root_xp , iter_xp )
524    {
525        // get local and extended pointers on current parent vseg
526        parent_vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
527        parent_vseg    = GET_PTR( parent_vseg_xp );
528
529        // get vseg type
530        type = hal_remote_lw( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->type ) );
531       
532#if CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY
533cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
534if( CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
535printk("\n[DBG] %s : thread %x found parent vseg %s / vpn_base = %x / cycle %d\n",
536__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD, vseg_type_str(type),
537hal_remote_lw( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
538#endif
539
540        // all parent vsegs - but STACK - must be copied in child VSL
541        if( type != VSEG_TYPE_STACK )
542        {
543            // allocate memory for a new child vseg
544            child_vseg = vseg_alloc();
545            if( child_vseg == NULL )   // release all allocated vsegs
546            {
547                vmm_destroy( child_process );
548                printk("\n[ERROR] in %s : cannot create vseg for child\n", __FUNCTION__ );
549                return -1;
550            }
551
552            // copy parent vseg to child vseg
553            vseg_init_from_ref( child_vseg , parent_vseg_xp );
554
555            // register child vseg in child VSL
556            vseg_attach( child_vmm , child_vseg );
557
558#if CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY
559cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
560if( CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
561printk("\n[DBG] %s : thread %x copied vseg %s / vpn_base = %x to child VSL / cycle %d\n",
562__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vseg_type_str(type),
563hal_remote_lw( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
564#endif
565
566            // copy DATA, MMAP, REMOTE, FILE parent GPT entries to child GPT
567            if( type != VSEG_TYPE_CODE )
568            {
569                // activate the COW for DATA, MMAP, REMOTE vsegs only
570                cow = ( type != VSEG_TYPE_FILE );
571
572                vpn_base = child_vseg->vpn_base;
573                vpn_size = child_vseg->vpn_size;
574
575                // scan pages in parent vseg
576                for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
577                {
578                    error = hal_gpt_pte_copy( &child_vmm->gpt,
579                                              XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->gpt ),
580                                              vpn,
581                                              cow,
582                                              &ppn,
583                                              &mapped );
584                    if( error )
585                    {
586                        vmm_destroy( child_process );
587                        printk("\n[ERROR] in %s : cannot copy GPT\n", __FUNCTION__ );
588                        return -1;
589                    }
590
591                    // increment pending forks counter in page if mapped
592                    if( mapped )
593                    {
594                        page_xp = ppm_ppn2page( ppn );
595                        page_cxy = GET_CXY( page_xp );
596                        page_ptr = GET_PTR( page_xp );
597                        hal_remote_atomic_add( XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks ) , 1 );
598
599#if CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY
600cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
601if( CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
602printk("\n[DBG] %s : thread %x copied vpn %x to child GPT / cycle %d\n",
603__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , cycle );
604#endif
605
606                    }
607                }
608            }   // end if no code & no stack
609        }   // end if no stack
610    }   // end loop on vsegs
611
612    // release the parent vsegs lock
613    remote_rwlock_rd_unlock( parent_lock_xp );
614
615    // initialize child GPT (architecture specic)
616    // => For TSAR, identity map the kentry_vseg
617    error = hal_vmm_init( child_vmm );
618
619    if( error )
620    {
621        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
622        return -1;
623    }
624
625    // initialize the child VMM STACK allocator
626    child_vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
627    child_vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
628
629    // initialize the child VMM MMAP allocator
630    uint32_t i;
631    child_vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
632    child_vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
633    child_vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
634    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &child_vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
635
636    // initialize instrumentation counters
637        child_vmm->pgfault_nr    = 0;
638
639    // copy base addresses from parent VMM to child VMM
640    child_vmm->kent_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->kent_vpn_base));
641    child_vmm->args_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->args_vpn_base));
642    child_vmm->envs_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->envs_vpn_base));
643    child_vmm->heap_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->heap_vpn_base));
644    child_vmm->code_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->code_vpn_base));
645    child_vmm->data_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->data_vpn_base));
646
647    child_vmm->entry_point = (intptr_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->entry_point));
648
649    hal_fence();
650
651#if CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY
652cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
653if( CONFIG_DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
654printk("\n[DBG] %s : thread %x exit successfully / cycle %d\n",
655__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , cycle );
656#endif
657
658    return 0;
659
660}  // vmm_fork_copy()
661
662///////////////////////////////////////
663void vmm_destroy( process_t * process )
664{
665    xptr_t   vseg_xp;
666        vseg_t * vseg;
667
668#if CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY
669uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
670if( CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
671printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for process %x / cycle %d\n",
672__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , process->pid , cycle );
673#endif
674
675    // get pointer on local VMM
676    vmm_t  * vmm = &process->vmm;
677
678    // get extended pointer on VSL root and VSL lock
679    xptr_t   root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
680        xptr_t   lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
681
682    // get lock protecting vseg list
683        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
684
685    // remove all user vsegs registered in VSL
686        while( !xlist_is_empty( root_xp ) )
687        {
688        // get pointer on first vseg in VSL
689                vseg_xp = XLIST_FIRST_ELEMENT( root_xp , vseg_t , xlist );
690        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
691
692        // unmap rand release physical pages if required)
693        vmm_unmap_vseg( process , vseg );
694
695        // remove vseg from VSL
696                vseg_detach( vmm , vseg );
697
698        // release memory allocated to vseg descriptor
699        vseg_free( vseg );
700        }
701
702    // release lock protecting VSL
703        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
704
705    // remove all vsegs from zombi_lists in MMAP allocator
706    uint32_t i;
707    for( i = 0 ; i<32 ; i++ )
708    {
709            while( !list_is_empty( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] ) )
710            {
711                    vseg = LIST_FIRST( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] , vseg_t , zlist );
712                    vseg_detach( vmm , vseg );
713            vseg_free( vseg );
714            }
715    }
716
717    // release memory allocated to the GPT itself
718    hal_gpt_destroy( &vmm->gpt );
719
720#if CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY
721cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
722if( CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
723printk("\n[DBG] %s : thread %x exit / cycle %d\n",
724__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , cycle );
725#endif
726
727}  // end vmm_destroy()
728
729/////////////////////////////////////////////////
730vseg_t * vmm_check_conflict( process_t * process,
731                             vpn_t       vpn_base,
732                             vpn_t       vpn_size )
733{
734    vmm_t        * vmm = &process->vmm;
735
736    // scan the VSL
737        vseg_t       * vseg;
738    xptr_t         iter_xp;
739    xptr_t         vseg_xp;
740    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
741
742        XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
743        {
744                vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
745        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
746
747                if( ((vpn_base + vpn_size) > vseg->vpn_base) &&
748             (vpn_base < (vseg->vpn_base + vseg->vpn_size)) ) return vseg;
749        }
750    return NULL;
751
752}  // end vmm_check_conflict()
753
754////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
755// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
756// the VMM stack_vseg specific allocator.
757////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
758// @ vmm      : pointer on VMM.
759// @ vpn_base : (return value) first allocated page
760// @ vpn_size : (return value) number of allocated pages
761////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
762static error_t vmm_stack_alloc( vmm_t * vmm,
763                                vpn_t * vpn_base,
764                                vpn_t * vpn_size )
765{
766    // get stack allocator pointer
767    stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
768
769    // get lock on stack allocator
770    spinlock_lock( &mgr->lock );
771
772    // get first free slot index in bitmap
773    int32_t index = bitmap_ffc( &mgr->bitmap , 4 );
774    if( (index < 0) || (index > 31) )
775    {
776        spinlock_unlock( &mgr->lock );
777        return ENOMEM;
778    }
779
780    // update bitmap
781    bitmap_set( &mgr->bitmap , index );
782
783    // release lock on stack allocator
784    spinlock_unlock( &mgr->lock );
785
786    // returns vpn_base, vpn_size (one page non allocated)
787    *vpn_base = mgr->vpn_base + index * CONFIG_VMM_STACK_SIZE + 1;
788    *vpn_size = CONFIG_VMM_STACK_SIZE - 1;
789    return 0;
790
791} // end vmm_stack_alloc()
792
793////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
794// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
795// the VMM MMAP specific allocator.
796////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
797// @ vmm      : [in] pointer on VMM.
798// @ npages   : [in] requested number of pages.
799// @ vpn_base : [out] first allocated page.
800// @ vpn_size : [out] actual number of allocated pages.
801////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
802static error_t vmm_mmap_alloc( vmm_t * vmm,
803                               vpn_t   npages,
804                               vpn_t * vpn_base,
805                               vpn_t * vpn_size )
806{
807    uint32_t   index;
808    vseg_t   * vseg;
809    vpn_t      base;
810    vpn_t      size;
811    vpn_t      free;
812
813    // mmap vseg size must be power of 2
814    // compute actual size and index in zombi_list array
815    size  = POW2_ROUNDUP( npages );
816    index = bits_log2( size );
817
818    // get mmap allocator pointer
819    mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
820
821    // get lock on mmap allocator
822    spinlock_lock( &mgr->lock );
823
824    // get vseg from zombi_list or from mmap zone
825    if( list_is_empty( &mgr->zombi_list[index] ) )     // from mmap zone
826    {
827        // check overflow
828        free = mgr->first_free_vpn;
829        if( (free + size) > mgr->vpn_size ) return ENOMEM;
830
831        // update STACK allocator
832        mgr->first_free_vpn += size;
833
834        // compute base
835        base = free;
836    }
837    else                                             // from zombi_list
838    {
839        // get pointer on zombi vseg from zombi_list
840        vseg = LIST_FIRST( &mgr->zombi_list[index] , vseg_t , zlist );
841
842        // remove vseg from free-list
843        list_unlink( &vseg->zlist );
844
845        // compute base
846        base = vseg->vpn_base;
847    }
848
849    // release lock on mmap allocator
850    spinlock_unlock( &mgr->lock );
851
852    // returns vpn_base, vpn_size
853    *vpn_base = base;
854    *vpn_size = size;
855    return 0;
856
857}  // end vmm_mmap_alloc()
858
859////////////////////////////////////////////////
860vseg_t * vmm_create_vseg( process_t   * process,
861                              vseg_type_t   type,
862                          intptr_t      base,
863                              uint32_t      size,
864                          uint32_t      file_offset,
865                          uint32_t      file_size,
866                          xptr_t        mapper_xp,
867                          cxy_t         cxy )
868{
869    vseg_t     * vseg;          // created vseg pointer
870    vpn_t        vpn_base;      // first page index
871    vpn_t        vpn_size;      // number of pages
872        error_t      error;
873
874#if CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
875uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
876if( CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
877printk("\n[DBG] %s : thread %x enter / process %x / base %x / size %x / %s / cxy %x / cycle %d\n",
878__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, base, size, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
879#endif
880
881    // get pointer on VMM
882        vmm_t * vmm    = &process->vmm;
883
884    // compute base, size, vpn_base, vpn_size, depending on vseg type
885    // we use the VMM specific allocators for "stack", "file", "anon", & "remote" vsegs
886    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
887    {
888        // get vpn_base and vpn_size from STACK allocator
889        error = vmm_stack_alloc( vmm , &vpn_base , &vpn_size );
890        if( error )
891        {
892            printk("\n[ERROR] in %s : no space for stack vseg / process %x in cluster %x\n",
893            __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
894            return NULL;
895        }
896
897        // compute vseg base and size from vpn_base and vpn_size
898        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
899        size = vpn_size << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
900    }
901    else if( (type == VSEG_TYPE_ANON) ||
902             (type == VSEG_TYPE_FILE) ||
903             (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
904    {
905        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
906        vpn_t npages = size >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
907        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
908        if( error )
909        {
910            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
911                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
912            return NULL;
913        }
914
915        // compute vseg base and size from vpn_base and vpn_size
916        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
917        size = vpn_size << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
918    }
919    else
920    {
921        uint32_t vpn_min = base >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
922        uint32_t vpn_max = (base + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
923
924        vpn_base = vpn_min;
925            vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
926    }
927
928    // check collisions
929    vseg = vmm_check_conflict( process , vpn_base , vpn_size );
930    if( vseg != NULL )
931    {
932        printk("\n[ERROR] in %s for process %x : new vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n"
933               "  overlap existing vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n",
934        __FUNCTION__ , process->pid, vpn_base, vpn_size, vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
935        return NULL;
936    }
937
938    // allocate physical memory for vseg descriptor
939        vseg = vseg_alloc();
940        if( vseg == NULL )
941        {
942            printk("\n[ERROR] in %s for process %x : cannot allocate memory for vseg\n",
943        __FUNCTION__ , process->pid );
944        return NULL;
945        }
946
947    // initialize vseg descriptor
948        vseg_init( vseg,
949               type,
950               base,
951               size,
952               vpn_base,
953               vpn_size,
954               file_offset,
955               file_size,
956               mapper_xp,
957               cxy );
958
959    // attach vseg to VSL
960    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
961        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
962        vseg_attach( vmm , vseg );
963        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
964
965#if CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
966cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
967if( CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
968printk("\n[DBG] %s : thread %x exit / process %x / %s / cxy %x / cycle %d\n",
969__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
970#endif
971
972        return vseg;
973
974}  // vmm_create_vseg()
975
976/////////////////////////////////////
977void vmm_remove_vseg( vseg_t * vseg )
978{
979    // get pointers on calling process and VMM
980    thread_t   * this    = CURRENT_THREAD;
981    process_t  * process = this->process;
982    vmm_t      * vmm     = &this->process->vmm;
983    uint32_t     type    = vseg->type;
984
985    // detach vseg from VSL
986    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
987        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
988        vseg_detach( &process->vmm , vseg );
989        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
990
991    // release the stack slot to VMM stack allocator if STACK type
992    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
993    {
994        // get pointer on stack allocator
995        stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
996
997        // compute slot index
998        uint32_t index = ((vseg->vpn_base - mgr->vpn_base - 1) / CONFIG_VMM_STACK_SIZE);
999
1000        // update stacks_bitmap
1001        spinlock_lock( &mgr->lock );
1002        bitmap_clear( &mgr->bitmap , index );
1003        spinlock_unlock( &mgr->lock );
1004    }
1005
1006    // release the vseg to VMM mmap allocator if MMAP type
1007    if( (type == VSEG_TYPE_ANON) || (type == VSEG_TYPE_FILE) || (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
1008    {
1009        // get pointer on mmap allocator
1010        mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
1011
1012        // compute zombi_list index
1013        uint32_t index = bits_log2( vseg->vpn_size );
1014
1015        // update zombi_list
1016        spinlock_lock( &mgr->lock );
1017        list_add_first( &mgr->zombi_list[index] , &vseg->zlist );
1018        spinlock_unlock( &mgr->lock );
1019    }
1020
1021    // release physical memory allocated for vseg descriptor if no MMAP type
1022    if( (type != VSEG_TYPE_ANON) && (type != VSEG_TYPE_FILE) && (type != VSEG_TYPE_REMOTE) )
1023    {
1024        vseg_free( vseg );
1025    }
1026}  // end vmm_remove_vseg()
1027
1028//////////////////////////////////////////////
1029error_t vmm_map_kernel_vseg( vseg_t    * vseg,
1030                             uint32_t    attr )
1031{
1032    vpn_t       vpn;        // VPN of PTE to be set
1033    vpn_t       vpn_min;    // VPN of first PTE to be set
1034    vpn_t       vpn_max;    // VPN of last PTE to be set (excluded)
1035        ppn_t       ppn;        // PPN of allocated physical page
1036        uint32_t    order;      // ln( number of small pages for one single PTE )
1037        page_t    * page;
1038    error_t     error;
1039
1040    // check vseg type : must be a kernel vseg
1041    uint32_t type = vseg->type;
1042    assert( ((type==VSEG_TYPE_KCODE) || (type==VSEG_TYPE_KDATA) || (type==VSEG_TYPE_KDEV)),
1043            __FUNCTION__ , "not a kernel vseg\n" );
1044
1045    // get pointer on page table
1046    gpt_t * gpt = &process_zero.vmm.gpt;
1047
1048    // define number of small pages per PTE
1049        if( attr & GPT_SMALL ) order = 0;   // 1 small page
1050        else                   order = 9;   // 512 small pages
1051
1052    // loop on pages in vseg
1053    vpn_min = vseg->vpn_base;
1054    vpn_max = vpn_min + vseg->vpn_size;
1055        for( vpn = vpn_min ; vpn < vpn_max ; vpn++ )
1056        {
1057        // allocate a physical page from local PPM
1058            kmem_req_t req;
1059            req.type  = KMEM_PAGE;
1060            req.size  = order;
1061            req.flags = AF_KERNEL | AF_ZERO;
1062            page      = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1063                if( page == NULL )
1064        {
1065            printk("\n[ERROR] in %s : cannot allocate physical memory\n", __FUNCTION__ );
1066            return ENOMEM;
1067        }
1068
1069        // set page table entry
1070        ppn = ppm_page2ppn( XPTR( local_cxy , page ) );
1071        error = hal_gpt_set_pte( gpt,
1072                                 vpn,
1073                                 attr,
1074                                 ppn );
1075                if( error )
1076        {
1077            printk("\n[ERROR] in %s : cannot register PPE\n", __FUNCTION__ );
1078            return ENOMEM;
1079        }
1080        }
1081
1082        return 0;
1083
1084}  // end vmm_map_kernel_vseg()
1085
1086/////////////////////////////////////////
1087void vmm_unmap_vseg( process_t * process,
1088                     vseg_t    * vseg )
1089{
1090    vpn_t       vpn;        // VPN of current PTE
1091    vpn_t       vpn_min;    // VPN of first PTE
1092    vpn_t       vpn_max;    // VPN of last PTE (excluded)
1093    ppn_t       ppn;        // current PTE ppn value
1094    uint32_t    attr;       // current PTE attributes
1095    kmem_req_t  req;        // request to release memory
1096    xptr_t      page_xp;    // extended pointer on page descriptor
1097    cxy_t       page_cxy;   // page descriptor cluster
1098    page_t    * page_ptr;   // page descriptor pointer
1099    xptr_t      forks_xp;   // extended pointer on pending forks counter
1100    uint32_t    count;      // actual number of pendinf forks
1101
1102#if CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
1103uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1104if( CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1105printk("\n[DBG] %s : thread %x enter / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1106__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
1107#endif
1108
1109    // get pointer on local GPT
1110    gpt_t     * gpt = &process->vmm.gpt;
1111
1112    // loop on pages in vseg
1113    vpn_min = vseg->vpn_base;
1114    vpn_max = vpn_min + vseg->vpn_size;
1115        for( vpn = vpn_min ; vpn < vpn_max ; vpn++ )
1116    {
1117        // get GPT entry
1118        hal_gpt_get_pte( gpt , vpn , &attr , &ppn );
1119
1120        if( attr & GPT_MAPPED )  // entry is mapped
1121        { 
1122            // check small page
1123            assert( (attr & GPT_SMALL) , __FUNCTION__ ,
1124            "an user vseg must use small pages" );
1125
1126            // unmap GPT entry in all GPT copies
1127            hal_gpt_reset_pte( gpt , vpn );
1128
1129            // handle pending forks counter if
1130            // 1) not identity mapped
1131            // 2) running in reference cluster
1132            if( ((vseg->flags & VSEG_IDENT)  == 0) &&
1133                (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) )
1134            {
1135                // get extended pointer on physical page descriptor
1136                page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
1137                page_cxy = GET_CXY( page_xp );
1138                page_ptr = GET_PTR( page_xp );
1139
1140                // FIXME lock the physical page
1141
1142                // get extended pointer on pending forks counter
1143                forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
1144
1145                // get pending forks counter
1146                count = hal_remote_lw( forks_xp );
1147               
1148                if( count )  // decrement pending forks counter
1149                {
1150                    hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
1151                } 
1152                else         // release physical page to relevant cluster
1153                {
1154                    if( page_cxy == local_cxy )   // local cluster
1155                    {
1156                        req.type = KMEM_PAGE;
1157                        req.ptr  = page_ptr; 
1158                        kmem_free( &req );
1159                    }
1160                    else                          // remote cluster
1161                    {
1162                        rpc_pmem_release_pages_client( page_cxy , page_ptr );
1163                    }
1164                }
1165
1166                // FIXME unlock the physical page
1167            }
1168        }
1169    }
1170
1171#if CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
1172cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1173if( CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1174printk("\n[DBG] %s : thread %x exit / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1175__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
1176#endif
1177
1178}  // end vmm_unmap_vseg()
1179
1180//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1181// This low-level static function is called by the vmm_get_vseg() and vmm_resize_vseg()
1182// functions.  It scan the list of registered vsegs to find the unique vseg containing
1183// a given virtual address.
1184//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1185// @ vmm     : pointer on the process VMM.
1186// @ vaddr   : virtual address.
1187// @ return vseg pointer if success / return NULL if not found.
1188//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1189static vseg_t * vseg_from_vaddr( vmm_t    * vmm,
1190                                 intptr_t   vaddr )
1191{
1192    xptr_t   iter_xp;
1193    xptr_t   vseg_xp;
1194    vseg_t * vseg;
1195
1196    // get extended pointers on VSL lock and root
1197    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1198    xptr_t root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
1199
1200    // get lock protecting the VSL
1201    remote_rwlock_rd_lock( lock_xp );
1202
1203    // scan the list of vsegs in VSL
1204    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
1205    {
1206        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
1207        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
1208        if( (vaddr >= vseg->min) && (vaddr < vseg->max) )
1209        {
1210            // return success
1211            remote_rwlock_rd_unlock( lock_xp );
1212            return vseg;
1213        }
1214    }
1215
1216    // return failure
1217    remote_rwlock_rd_unlock( lock_xp );
1218    return NULL;
1219
1220}  // end vseg_from_vaddr()
1221
1222/////////////////////////////////////////////
1223error_t vmm_resize_vseg( process_t * process,
1224                         intptr_t    base,
1225                         intptr_t    size )
1226{
1227    error_t   error;
1228    vseg_t  * new;
1229    vpn_t     vpn_min;
1230    vpn_t     vpn_max;
1231
1232    // get pointer on process VMM
1233    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1234
1235    intptr_t addr_min = base;
1236        intptr_t addr_max = base + size;
1237
1238    // get pointer on vseg
1239        vseg_t * vseg = vseg_from_vaddr( vmm , base );
1240
1241        if( vseg == NULL)  return EINVAL;
1242
1243    // get extended pointer on VSL lock
1244    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1245
1246    // get lock protecting VSL
1247        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
1248
1249        if( (vseg->min > addr_min) || (vseg->max < addr_max) )   // region not included in vseg
1250    {
1251        error = EINVAL;
1252    }
1253        else if( (vseg->min == addr_min) && (vseg->max == addr_max) ) // vseg must be removed
1254    {
1255        vmm_remove_vseg( vseg );
1256        error = 0;
1257    }
1258        else if( vseg->min == addr_min )                         // vseg must be resized
1259    {
1260        // update vseg base address
1261        vseg->min = addr_max;
1262
1263        // update vpn_base and vpn_size
1264        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1265        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1266        vseg->vpn_base = vpn_min;
1267        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1268        error = 0;
1269    }
1270        else if( vseg->max == addr_max )                          // vseg must be resized
1271    {
1272        // update vseg max address
1273        vseg->max = addr_min;
1274
1275        // update vpn_base and vpn_size
1276        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1277        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1278        vseg->vpn_base = vpn_min;
1279        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1280        error = 0;
1281    }
1282    else                                                      // vseg cut in three regions
1283    {
1284        // resize existing vseg
1285        vseg->max = addr_min;
1286
1287        // update vpn_base and vpn_size
1288        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1289        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1290        vseg->vpn_base = vpn_min;
1291        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1292
1293        // create new vseg
1294        new = vmm_create_vseg( process, 
1295                               vseg->type,
1296                               addr_min, 
1297                               (vseg->max - addr_max),
1298                               vseg->file_offset,
1299                               vseg->file_size,
1300                               vseg->mapper_xp,
1301                               vseg->cxy ); 
1302
1303        if( new == NULL ) error = EINVAL;
1304        else              error = 0;
1305    }
1306
1307    // release VMM lock
1308        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
1309
1310        return error;
1311
1312}  // vmm_resize_vseg()
1313
1314///////////////////////////////////////////
1315error_t  vmm_get_vseg( process_t * process,
1316                       intptr_t    vaddr,
1317                       vseg_t   ** found_vseg )
1318{
1319    vmm_t  * vmm = &process->vmm;
1320
1321    // get vseg from vaddr
1322    vseg_t * vseg = vseg_from_vaddr( vmm , vaddr );
1323
1324    if( vseg == NULL )   // vseg not found in local cluster => try to get it from ref
1325        {
1326        // get extended pointer on reference process
1327        xptr_t ref_xp = process->ref_xp;
1328
1329        // get cluster and local pointer on reference process
1330        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( ref_xp );
1331        process_t * ref_ptr = GET_PTR( ref_xp );
1332
1333        if( local_cxy == ref_cxy )  return -1;   // local cluster is the reference
1334
1335        // get extended pointer on reference vseg
1336        xptr_t   vseg_xp;
1337        error_t  error;
1338
1339        rpc_vmm_get_vseg_client( ref_cxy , ref_ptr , vaddr , &vseg_xp , &error );
1340           
1341        if( error )   return -1;       // vseg not found => illegal user vaddr
1342       
1343        // allocate a vseg in local cluster
1344        vseg = vseg_alloc();
1345
1346        if( vseg == NULL ) return -1;
1347
1348        // initialise local vseg from reference
1349        vseg_init_from_ref( vseg , vseg_xp );
1350
1351        // register local vseg in local VMM
1352        vseg_attach( &process->vmm , vseg );
1353    }   
1354   
1355    // success
1356    *found_vseg = vseg;
1357    return 0;
1358
1359}  // end vmm_get_vseg()
1360
1361//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1362// This static function compute the target cluster to allocate a physical page
1363// for a given <vpn> in a given <vseg>, allocates the page (with an RPC if required)
1364// and returns an extended pointer on the allocated page descriptor.
1365// The vseg cannot have the FILE type.
1366//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1367static xptr_t vmm_page_allocate( vseg_t * vseg,
1368                                 vpn_t    vpn )
1369{
1370
1371#if CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1372if( CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1373printk("\n[DBG] in %s : thread %x enter for vpn %x\n",
1374__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD, vpn );
1375#endif
1376
1377    // compute target cluster
1378    page_t     * page_ptr;
1379    cxy_t        page_cxy;
1380    kmem_req_t   req;
1381
1382    uint32_t     type  = vseg->type;
1383    uint32_t     flags = vseg->flags;
1384
1385    assert( ( type != VSEG_TYPE_FILE ) , __FUNCTION__ , "illegal vseg type\n" );
1386
1387    if( flags & VSEG_DISTRIB )    // distributed => cxy depends on vpn LSB
1388    {
1389        uint32_t x_size  = LOCAL_CLUSTER->x_size;
1390        uint32_t y_size  = LOCAL_CLUSTER->y_size;
1391        uint32_t y_width = LOCAL_CLUSTER->y_width;
1392        uint32_t index   = vpn & ((x_size * y_size) - 1);
1393        uint32_t x       = index / y_size;
1394        uint32_t y       = index % y_size;
1395        page_cxy         = (x<<y_width) + y;
1396    }
1397    else                          // other cases => cxy specified in vseg
1398    {
1399        page_cxy         = vseg->cxy;
1400    }
1401
1402    // allocate a physical page from target cluster
1403    if( page_cxy == local_cxy )  // target cluster is the local cluster
1404    {
1405        req.type  = KMEM_PAGE;
1406        req.size  = 0;
1407        req.flags = AF_NONE;
1408        page_ptr  = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1409    }
1410    else                           // target cluster is not the local cluster
1411    {
1412        rpc_pmem_get_pages_client( page_cxy , 0 , &page_ptr );
1413    }
1414
1415#if CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1416if( CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1417printk("\n[DBG] in %s : thread %x exit for vpn = %d / ppn = %x\n",
1418__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD, vpn, ppm_page2ppn( XPTR( page_cxy , page_ptr ) ) );
1419#endif
1420
1421    if( page_ptr == NULL ) return XPTR_NULL;
1422    else                   return XPTR( page_cxy , page_ptr );
1423
1424}  // end vmm_page_allocate() 
1425
1426////////////////////////////////////////
1427error_t vmm_get_one_ppn( vseg_t * vseg,
1428                         vpn_t    vpn,
1429                         ppn_t  * ppn )
1430{
1431    error_t    error;
1432    xptr_t     page_xp;           // extended pointer on physical page descriptor
1433    page_t   * page_ptr;          // local pointer on physical page descriptor
1434    uint32_t   index;             // missing page index in vseg mapper
1435    uint32_t   type;              // vseg type;
1436
1437    type      = vseg->type;
1438    index     = vpn - vseg->vpn_base;
1439
1440#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1441if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1442printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn = %x / type = %s / index = %d\n",
1443__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, vseg_type_str(type), index );
1444#endif
1445
1446    // FILE type : get the physical page from the file mapper
1447    if( type == VSEG_TYPE_FILE )
1448    {
1449        // get extended pointer on mapper
1450        xptr_t mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1451
1452        assert( (mapper_xp != XPTR_NULL), __FUNCTION__,
1453        "mapper not defined for a FILE vseg\n" );
1454       
1455        // get mapper cluster and local pointer
1456        cxy_t      mapper_cxy = GET_CXY( mapper_xp );
1457        mapper_t * mapper_ptr = GET_PTR( mapper_xp );
1458
1459        // get page descriptor from mapper
1460        if( mapper_cxy == local_cxy )             // mapper is local
1461        {
1462            page_ptr = mapper_get_page( mapper_ptr , index );
1463        }
1464        else                                      // mapper is remote
1465        {
1466            rpc_mapper_get_page_client( mapper_cxy , mapper_ptr , index , &page_ptr );
1467        }
1468
1469        if ( page_ptr == NULL ) return EINVAL;
1470
1471        page_xp = XPTR( mapper_cxy , page_ptr );
1472    }
1473
1474    // Other types : allocate a physical page from target cluster,
1475    // as defined by vseg type and vpn value
1476    else
1477    {
1478        // allocate one physical page
1479        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
1480
1481        if( page_xp == XPTR_NULL ) return ENOMEM;
1482
1483        // initialise missing page from .elf file mapper for DATA and CODE types
1484        // (the vseg->mapper_xp field is an extended pointer on the .elf file mapper)
1485        if( (type == VSEG_TYPE_CODE) || (type == VSEG_TYPE_DATA) )
1486        {
1487            // get extended pointer on mapper
1488            xptr_t     mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1489
1490            assert( (mapper_xp != XPTR_NULL), __FUNCTION__,
1491            "mapper not defined for a CODE or DATA vseg\n" );
1492       
1493            // get mapper cluster and local pointer
1494            cxy_t      mapper_cxy = GET_CXY( mapper_xp );
1495            mapper_t * mapper_ptr = GET_PTR( mapper_xp );
1496
1497            // compute missing page offset in vseg
1498            uint32_t offset = index << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1499
1500            // compute missing page offset in .elf file
1501            uint32_t elf_offset = vseg->file_offset + offset;
1502
1503#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1504if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1505printk("\n[DBG] %s : thread %x for vpn = %x / elf_offset = %x\n",
1506__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, elf_offset );
1507#endif
1508
1509            // compute extended pointer on page base
1510            xptr_t base_xp  = ppm_page2base( page_xp );
1511
1512            // file_size (in .elf mapper) can be smaller than vseg_size (BSS)
1513            uint32_t file_size = vseg->file_size;
1514
1515            if( file_size < offset )                 // missing page fully in  BSS
1516            {
1517
1518#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1519if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1520printk("\n[DBG] %s : thread%x for vpn = %x / fully in BSS\n",
1521__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn );
1522#endif
1523
1524                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1525                {
1526                    memset( GET_PTR( base_xp ) , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
1527                }
1528                else
1529                {
1530                   hal_remote_memset( base_xp , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );       
1531                }
1532            }
1533            else if( file_size >= (offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE) )  // fully in  mapper
1534            {
1535
1536#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1537if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1538printk("\n[DBG] %s : thread %x, for vpn = %x / fully in mapper\n",
1539__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn );
1540#endif
1541
1542                if( mapper_cxy == local_cxy ) 
1543                {
1544                    error = mapper_move_kernel( mapper_ptr,
1545                                                true,             // to_buffer
1546                                                elf_offset,
1547                                                base_xp,
1548                                                CONFIG_PPM_PAGE_SIZE ); 
1549                }
1550                else 
1551                {
1552                    rpc_mapper_move_buffer_client( mapper_cxy,
1553                                                   mapper_ptr,
1554                                                   true,         // to buffer
1555                                                   false,        // kernel buffer
1556                                                   elf_offset,
1557                                                   base_xp,
1558                                                   CONFIG_PPM_PAGE_SIZE,
1559                                                   &error );
1560                }
1561                if( error ) return EINVAL;
1562            }
1563            else  // both in mapper and in BSS :
1564                  // - (file_size - offset)             bytes from mapper
1565                  // - (page_size + offset - file_size) bytes from BSS
1566            {
1567
1568#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1569if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1570printk("\n[DBG] %s : thread %x for vpn = %x / both mapper & BSS\n"
1571"      %d bytes from mapper / %d bytes from BSS\n",
1572__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn,
1573file_size - offset , offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size  );
1574#endif
1575                // initialize mapper part
1576                if( mapper_cxy == local_cxy )
1577                {
1578                    error = mapper_move_kernel( mapper_ptr,
1579                                                true,         // to buffer
1580                                                elf_offset,
1581                                                base_xp,
1582                                                file_size - offset ); 
1583                }
1584                else                               
1585                {
1586                    rpc_mapper_move_buffer_client( mapper_cxy,
1587                                                   mapper_ptr,
1588                                                   true,         // to buffer
1589                                                   false,        // kernel buffer
1590                                                   elf_offset,
1591                                                   base_xp,
1592                                                   file_size - offset, 
1593                                                   &error );
1594                }
1595                if( error ) return EINVAL;
1596
1597                // initialize BSS part
1598                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1599                {
1600                    memset( GET_PTR( base_xp ) + file_size - offset , 0 , 
1601                            offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1602                }
1603                else
1604                {
1605                   hal_remote_memset( base_xp + file_size - offset , 0 , 
1606                                      offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1607                }
1608            }   
1609        }  // end initialisation for CODE or DATA types   
1610    } 
1611
1612    // return ppn
1613    *ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
1614
1615#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1616if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1617printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for vpn = %x / ppn = %x\n",
1618__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , *ppn );
1619#endif
1620
1621    return 0;
1622
1623}  // end vmm_get_one_ppn()
1624
1625/////////////////////////////////////////
1626error_t vmm_get_pte( process_t * process,
1627                     vpn_t       vpn,
1628                     bool_t      cow,
1629                     uint32_t  * attr,
1630                     ppn_t     * ppn )
1631{
1632    vseg_t  * vseg;       // vseg containing VPN
1633    ppn_t     old_ppn;    // current PTE_PPN
1634    uint32_t  old_attr;   // current PTE_ATTR
1635    ppn_t     new_ppn;    // new PTE_PPN
1636    uint32_t  new_attr;   // new PTE_ATTR
1637    error_t   error;
1638
1639    // this function must be called by a thread running in the reference cluster
1640    assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy ) , __FUNCTION__ ,
1641    "not called in the reference cluster\n" );
1642
1643#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1644uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1645if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1646printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn = %x / process %x / cow = %d / cycle %d\n",
1647__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cow , cycle );
1648#endif
1649
1650    // get VMM pointer
1651    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1652
1653    // get vseg pointer from reference VSL
1654    error = vmm_get_vseg( process , vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT , &vseg );
1655
1656    if( error )
1657    {
1658        printk("\n[ERROR] in %s : out of segment / process = %x / vpn = %x\n",
1659        __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1660        return error;
1661    }
1662
1663#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1664cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1665if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1666printk("\n[DBG] %s : thread %x found vseg %s / vpn_base = %x / vpn_size = %x\n",
1667__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vseg_type_str(vseg->type), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
1668#endif
1669
1670    // access GPT to get current PTE attributes and PPN
1671    hal_gpt_get_pte( &vmm->gpt , vpn , &old_attr , &old_ppn );
1672
1673    // for both "copy_on_write" and "page_fault" events, allocate a physical page,
1674    // initialize it, register it in the reference GPT, update GPT copies in all
1675    // clusters containing a copy, and return the new_ppn and new_attr
1676
1677    if( cow )  /////////////////////////// copy_on_write request //////////////////////
1678    {
1679        assert( (old_attr & GPT_MAPPED) , __FUNCTION__ , 
1680        "PTE must be mapped for a copy-on-write exception\n" );
1681
1682#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1683cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1684if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1685printk("\n[DBG] %s : thread %x handling COW for vpn %x in process %x\n",
1686__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, process->pid );
1687#endif
1688
1689        // get extended pointer, cluster and local pointer on physical page descriptor
1690        xptr_t   page_xp  = ppm_ppn2page( old_ppn );
1691        cxy_t    page_cxy = GET_CXY( page_xp );
1692        page_t * page_ptr = GET_PTR( page_xp );
1693
1694        // get number of pending forks in page descriptor
1695        uint32_t forks = hal_remote_lw( XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks ) );
1696
1697        if( forks )        // pending fork => allocate a new page, copy old to new
1698        {
1699            // allocate a new physical page
1700            page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
1701            if( page_xp == XPTR_NULL ) 
1702            {
1703                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1704                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1705                return -1;
1706            }
1707
1708            // compute allocated page PPN
1709            new_ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
1710
1711            // copy old page content to new page
1712            xptr_t  old_base_xp = ppm_ppn2base( old_ppn );
1713            xptr_t  new_base_xp = ppm_ppn2base( new_ppn );
1714            memcpy( GET_PTR( new_base_xp ),
1715                    GET_PTR( old_base_xp ),
1716                    CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
1717        }             
1718        else               // no pending fork => keep the existing page, reset COW
1719        {
1720            new_ppn = old_ppn;
1721        }
1722
1723        // build new_attr : reset COW and set WRITABLE,
1724        new_attr = (old_attr | GPT_WRITABLE) & (~GPT_COW);
1725
1726        // update GPT[vpn] for all GPT copies
1727        vmm_global_update_pte( process, vpn, new_attr, new_ppn );
1728
1729        // decrement pending forks counter in page descriptor
1730        hal_remote_atomic_add( XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks ) , -1 );
1731    }
1732    else  ////////////////////////////////// page_fault request ////////////////////////
1733    { 
1734        if( (old_attr & GPT_MAPPED) == 0 )   // true page_fault => map it
1735        {
1736
1737#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1738cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1739if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1740printk("\n[DBG] %s : thread %x handling page fault for vpn %x in process %x\n",
1741__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, process->pid );
1742#endif
1743
1744            // allocate new_ppn, depending on vseg type
1745            error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1746            if( error )
1747            {
1748                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1749                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1750                return -1;
1751            }
1752
1753            // define new_attr from vseg flags
1754            new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1755            if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1756            if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1757            if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1758            if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1759
1760            // register new PTE in reference GPT
1761            // on demand policy => no update of GPT copies
1762            error = hal_gpt_set_pte( &vmm->gpt,
1763                                     vpn,
1764                                     new_attr,
1765                                     new_ppn );
1766            if( error )
1767            {
1768                printk("\n[ERROR] in %s : cannot update GPT / process = %x / vpn = %x\n",
1769                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1770                return -1;
1771            }
1772        }
1773        else                                  // mapped in reference GPT => get it
1774        {
1775            new_ppn  = old_ppn;
1776            new_attr = old_attr;
1777        }
1778    }
1779
1780#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1781cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1782if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1783printk("\n[DBG] %s : thread,%x exit for vpn %x in process %x / ppn = %x / attr = %x / cycle %d\n",
1784__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, process->pid, new_ppn, new_attr, cycle );
1785#endif
1786
1787    // return success
1788    *ppn  = new_ppn;
1789    *attr = new_attr;
1790    return 0;
1791
1792}  // end vmm_get_pte()
1793
1794///////////////////////////////////////////////////
1795error_t vmm_handle_page_fault( process_t * process,
1796                               vpn_t       vpn )
1797{
1798    uint32_t         attr;          // missing page attributes
1799    ppn_t            ppn;           // missing page PPN
1800    error_t          error;
1801
1802#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1803uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1804if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1805printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1806__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1807#endif
1808
1809    // get reference process cluster and local pointer
1810    cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1811    process_t * ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1812
1813    // get missing PTE attributes and PPN from reference cluster
1814    if( local_cxy != ref_cxy ) 
1815    {
1816        rpc_vmm_get_pte_client( ref_cxy,
1817                                ref_ptr,
1818                                vpn,
1819                                false,    // page_fault
1820                                &attr,
1821                                &ppn,
1822                                &error );
1823
1824        // get local VMM pointer
1825        vmm_t * vmm = &process->vmm;
1826
1827        // update local GPT
1828        error |= hal_gpt_set_pte( &vmm->gpt,
1829                                  vpn,
1830                                  attr,
1831                                  ppn );
1832    }
1833    else   // local cluster is the reference cluster
1834    {
1835        error = vmm_get_pte( process,
1836                             vpn,
1837                             false,      // page-fault
1838                             &attr,
1839                             &ppn );
1840    }
1841
1842#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1843cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1844if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1845printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1846__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1847#endif
1848
1849    return error;
1850
1851}  // end vmm_handle_page_fault()
1852
1853////////////////////////////////////////////
1854error_t vmm_handle_cow( process_t * process,
1855                        vpn_t       vpn )
1856{
1857    uint32_t         attr;          // page attributes
1858    ppn_t            ppn;           // page PPN
1859    error_t          error;
1860
1861#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1862uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1863if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1864printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1865__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1866#endif
1867   
1868    // get reference process cluster and local pointer
1869    cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1870    process_t * ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1871
1872    // get new PTE attributes and PPN from reference cluster
1873    if( local_cxy != ref_cxy )
1874    {
1875        rpc_vmm_get_pte_client( ref_cxy,
1876                                ref_ptr,
1877                                vpn,
1878                                true,     // copy-on-write
1879                                &attr,
1880                                &ppn,
1881                                &error );
1882
1883        // get local VMM pointer
1884        vmm_t * vmm = &process->vmm;
1885
1886        // update local GPT
1887        error |= hal_gpt_set_pte( &vmm->gpt,
1888                                  vpn,
1889                                  attr,
1890                                  ppn );
1891    }
1892    else   // local cluster is the reference cluster
1893    {
1894        error = vmm_get_pte( process,
1895                             vpn,
1896                             true,      // copy-on-write
1897                             &attr,
1898                             &ppn );
1899    }
1900
1901#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1902cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1903if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1904printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1905__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1906#endif
1907
1908    return error;
1909
1910}  // end vmm_handle_cow()
1911
1912///////////////////////////////////////////
1913error_t vmm_v2p_translate( bool_t    ident,
1914                           void    * ptr,
1915                           paddr_t * paddr )
1916{
1917    process_t * process = CURRENT_THREAD->process;
1918
1919    if( ident )  // identity mapping
1920    {
1921        *paddr = (paddr_t)PADDR( local_cxy , (lpa_t)ptr );
1922        return 0;
1923    }
1924
1925    // access page table
1926    error_t  error;
1927    vpn_t    vpn;
1928    uint32_t attr;
1929    ppn_t    ppn;
1930    uint32_t offset;
1931
1932    vpn    = (vpn_t)( (intptr_t)ptr >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT );
1933    offset = (uint32_t)( ((intptr_t)ptr) & CONFIG_PPM_PAGE_MASK );
1934
1935    if( local_cxy == GET_CXY( process->ref_xp) ) // calling process is reference process
1936    {
1937        error = vmm_get_pte( process, vpn , false , &attr , &ppn );
1938    }
1939    else                                         // calling process is not reference process
1940    {
1941        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1942        process_t * ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1943        rpc_vmm_get_pte_client( ref_cxy , ref_ptr , vpn , false , &attr , &ppn , &error );
1944    }
1945
1946    // set paddr
1947    *paddr = (((paddr_t)ppn) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT) | offset;
1948
1949    return error;
1950
1951}  // end vmm_v2p_translate()
1952
1953
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.