source: trunk/kernel/mm/vmm.c @ 437

Last change on this file since 437 was 437, checked in by alain, 6 years ago

Fix various bugs
File size: 66.9 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#if (CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
676vmm_display( process , true );
677#endif
678
679    // get pointer on local VMM
680    vmm_t  * vmm = &process->vmm;
681
682    // get extended pointer on VSL root and VSL lock
683    xptr_t   root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
684        xptr_t   lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
685
686    // get lock protecting vseg list
687        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
688
689    // remove all user vsegs registered in VSL
690        while( !xlist_is_empty( root_xp ) )
691        {
692        // get pointer on first vseg in VSL
693                vseg_xp = XLIST_FIRST_ELEMENT( root_xp , vseg_t , xlist );
694        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
695
696#if( CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
697if( CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
698printk("\n[DBG] %s : %s / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
699__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
700#endif
701
702        // unmap and release physical pages
703        vmm_unmap_vseg( process , vseg );
704
705        // remove vseg from VSL
706                vseg_detach( vmm , vseg );
707
708        // release memory allocated to vseg descriptor
709        vseg_free( vseg );
710        }
711
712    // release lock protecting VSL
713        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
714
715    // remove all vsegs from zombi_lists in MMAP allocator
716    uint32_t i;
717    for( i = 0 ; i<32 ; i++ )
718    {
719            while( !list_is_empty( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] ) )
720            {
721                    vseg = LIST_FIRST( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] , vseg_t , zlist );
722                    vseg_detach( vmm , vseg );
723            vseg_free( vseg );
724            }
725    }
726
727    // release memory allocated to the GPT itself
728    hal_gpt_destroy( &vmm->gpt );
729
730#if CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY
731cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
732if( CONFIG_DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
733printk("\n[DBG] %s : thread %x exit / cycle %d\n",
734__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , cycle );
735#endif
736
737}  // end vmm_destroy()
738
739/////////////////////////////////////////////////
740vseg_t * vmm_check_conflict( process_t * process,
741                             vpn_t       vpn_base,
742                             vpn_t       vpn_size )
743{
744    vmm_t        * vmm = &process->vmm;
745
746    // scan the VSL
747        vseg_t       * vseg;
748    xptr_t         iter_xp;
749    xptr_t         vseg_xp;
750    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
751
752        XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
753        {
754                vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
755        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
756
757                if( ((vpn_base + vpn_size) > vseg->vpn_base) &&
758             (vpn_base < (vseg->vpn_base + vseg->vpn_size)) ) return vseg;
759        }
760    return NULL;
761
762}  // end vmm_check_conflict()
763
764////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
765// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
766// the VMM stack_vseg specific allocator.
767////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
768// @ vmm      : pointer on VMM.
769// @ vpn_base : (return value) first allocated page
770// @ vpn_size : (return value) number of allocated pages
771////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
772static error_t vmm_stack_alloc( vmm_t * vmm,
773                                vpn_t * vpn_base,
774                                vpn_t * vpn_size )
775{
776    // get stack allocator pointer
777    stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
778
779    // get lock on stack allocator
780    spinlock_lock( &mgr->lock );
781
782    // get first free slot index in bitmap
783    int32_t index = bitmap_ffc( &mgr->bitmap , 4 );
784    if( (index < 0) || (index > 31) )
785    {
786        spinlock_unlock( &mgr->lock );
787        return ENOMEM;
788    }
789
790    // update bitmap
791    bitmap_set( &mgr->bitmap , index );
792
793    // release lock on stack allocator
794    spinlock_unlock( &mgr->lock );
795
796    // returns vpn_base, vpn_size (one page non allocated)
797    *vpn_base = mgr->vpn_base + index * CONFIG_VMM_STACK_SIZE + 1;
798    *vpn_size = CONFIG_VMM_STACK_SIZE - 1;
799    return 0;
800
801} // end vmm_stack_alloc()
802
803////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
804// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
805// the VMM MMAP specific allocator.
806////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
807// @ vmm      : [in] pointer on VMM.
808// @ npages   : [in] requested number of pages.
809// @ vpn_base : [out] first allocated page.
810// @ vpn_size : [out] actual number of allocated pages.
811////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
812static error_t vmm_mmap_alloc( vmm_t * vmm,
813                               vpn_t   npages,
814                               vpn_t * vpn_base,
815                               vpn_t * vpn_size )
816{
817    uint32_t   index;
818    vseg_t   * vseg;
819    vpn_t      base;
820    vpn_t      size;
821    vpn_t      free;
822
823    // mmap vseg size must be power of 2
824    // compute actual size and index in zombi_list array
825    size  = POW2_ROUNDUP( npages );
826    index = bits_log2( size );
827
828    // get mmap allocator pointer
829    mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
830
831    // get lock on mmap allocator
832    spinlock_lock( &mgr->lock );
833
834    // get vseg from zombi_list or from mmap zone
835    if( list_is_empty( &mgr->zombi_list[index] ) )     // from mmap zone
836    {
837        // check overflow
838        free = mgr->first_free_vpn;
839        if( (free + size) > mgr->vpn_size ) return ENOMEM;
840
841        // update STACK allocator
842        mgr->first_free_vpn += size;
843
844        // compute base
845        base = free;
846    }
847    else                                             // from zombi_list
848    {
849        // get pointer on zombi vseg from zombi_list
850        vseg = LIST_FIRST( &mgr->zombi_list[index] , vseg_t , zlist );
851
852        // remove vseg from free-list
853        list_unlink( &vseg->zlist );
854
855        // compute base
856        base = vseg->vpn_base;
857    }
858
859    // release lock on mmap allocator
860    spinlock_unlock( &mgr->lock );
861
862    // returns vpn_base, vpn_size
863    *vpn_base = base;
864    *vpn_size = size;
865    return 0;
866
867}  // end vmm_mmap_alloc()
868
869////////////////////////////////////////////////
870vseg_t * vmm_create_vseg( process_t   * process,
871                              vseg_type_t   type,
872                          intptr_t      base,
873                              uint32_t      size,
874                          uint32_t      file_offset,
875                          uint32_t      file_size,
876                          xptr_t        mapper_xp,
877                          cxy_t         cxy )
878{
879    vseg_t     * vseg;          // created vseg pointer
880    vpn_t        vpn_base;      // first page index
881    vpn_t        vpn_size;      // number of pages
882        error_t      error;
883
884#if CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
885uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
886if( CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
887printk("\n[DBG] %s : thread %x enter / process %x / base %x / size %x / %s / cxy %x / cycle %d\n",
888__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, base, size, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
889#endif
890
891    // get pointer on VMM
892        vmm_t * vmm    = &process->vmm;
893
894    // compute base, size, vpn_base, vpn_size, depending on vseg type
895    // we use the VMM specific allocators for "stack", "file", "anon", & "remote" vsegs
896    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
897    {
898        // get vpn_base and vpn_size from STACK allocator
899        error = vmm_stack_alloc( vmm , &vpn_base , &vpn_size );
900        if( error )
901        {
902            printk("\n[ERROR] in %s : no space for stack vseg / process %x in cluster %x\n",
903            __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
904            return NULL;
905        }
906
907        // compute vseg base and size from vpn_base and vpn_size
908        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
909        size = vpn_size << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
910    }
911    else if( (type == VSEG_TYPE_ANON) ||
912             (type == VSEG_TYPE_FILE) ||
913             (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
914    {
915        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
916        vpn_t npages = size >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
917        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
918        if( error )
919        {
920            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
921                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
922            return NULL;
923        }
924
925        // compute vseg base and size from vpn_base and vpn_size
926        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
927        size = vpn_size << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
928    }
929    else
930    {
931        uint32_t vpn_min = base >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
932        uint32_t vpn_max = (base + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
933
934        vpn_base = vpn_min;
935            vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
936    }
937
938    // check collisions
939    vseg = vmm_check_conflict( process , vpn_base , vpn_size );
940    if( vseg != NULL )
941    {
942        printk("\n[ERROR] in %s for process %x : new vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n"
943               "  overlap existing vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n",
944        __FUNCTION__ , process->pid, vpn_base, vpn_size, vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
945        return NULL;
946    }
947
948    // allocate physical memory for vseg descriptor
949        vseg = vseg_alloc();
950        if( vseg == NULL )
951        {
952            printk("\n[ERROR] in %s for process %x : cannot allocate memory for vseg\n",
953        __FUNCTION__ , process->pid );
954        return NULL;
955        }
956
957    // initialize vseg descriptor
958        vseg_init( vseg,
959               type,
960               base,
961               size,
962               vpn_base,
963               vpn_size,
964               file_offset,
965               file_size,
966               mapper_xp,
967               cxy );
968
969    // attach vseg to VSL
970    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
971        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
972        vseg_attach( vmm , vseg );
973        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
974
975#if CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
976cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
977if( CONFIG_DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
978printk("\n[DBG] %s : thread %x exit / process %x / %s / cxy %x / cycle %d\n",
979__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
980#endif
981
982        return vseg;
983
984}  // vmm_create_vseg()
985
986/////////////////////////////////////
987void vmm_remove_vseg( vseg_t * vseg )
988{
989    // get pointers on calling process and VMM
990    thread_t   * this    = CURRENT_THREAD;
991    process_t  * process = this->process;
992    vmm_t      * vmm     = &this->process->vmm;
993    uint32_t     type    = vseg->type;
994
995    // detach vseg from VSL
996    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
997        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
998        vseg_detach( &process->vmm , vseg );
999        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
1000
1001    // release the stack slot to VMM stack allocator if STACK type
1002    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
1003    {
1004        // get pointer on stack allocator
1005        stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
1006
1007        // compute slot index
1008        uint32_t index = ((vseg->vpn_base - mgr->vpn_base - 1) / CONFIG_VMM_STACK_SIZE);
1009
1010        // update stacks_bitmap
1011        spinlock_lock( &mgr->lock );
1012        bitmap_clear( &mgr->bitmap , index );
1013        spinlock_unlock( &mgr->lock );
1014    }
1015
1016    // release the vseg to VMM mmap allocator if MMAP type
1017    if( (type == VSEG_TYPE_ANON) || (type == VSEG_TYPE_FILE) || (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
1018    {
1019        // get pointer on mmap allocator
1020        mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
1021
1022        // compute zombi_list index
1023        uint32_t index = bits_log2( vseg->vpn_size );
1024
1025        // update zombi_list
1026        spinlock_lock( &mgr->lock );
1027        list_add_first( &mgr->zombi_list[index] , &vseg->zlist );
1028        spinlock_unlock( &mgr->lock );
1029    }
1030
1031    // release physical memory allocated for vseg descriptor if no MMAP type
1032    if( (type != VSEG_TYPE_ANON) && (type != VSEG_TYPE_FILE) && (type != VSEG_TYPE_REMOTE) )
1033    {
1034        vseg_free( vseg );
1035    }
1036}  // end vmm_remove_vseg()
1037
1038//////////////////////////////////////////////
1039error_t vmm_map_kernel_vseg( vseg_t    * vseg,
1040                             uint32_t    attr )
1041{
1042    vpn_t       vpn;        // VPN of PTE to be set
1043    vpn_t       vpn_min;    // VPN of first PTE to be set
1044    vpn_t       vpn_max;    // VPN of last PTE to be set (excluded)
1045        ppn_t       ppn;        // PPN of allocated physical page
1046        uint32_t    order;      // ln( number of small pages for one single PTE )
1047        page_t    * page;
1048    error_t     error;
1049
1050    // check vseg type : must be a kernel vseg
1051    uint32_t type = vseg->type;
1052    assert( ((type==VSEG_TYPE_KCODE) || (type==VSEG_TYPE_KDATA) || (type==VSEG_TYPE_KDEV)),
1053            __FUNCTION__ , "not a kernel vseg\n" );
1054
1055    // get pointer on page table
1056    gpt_t * gpt = &process_zero.vmm.gpt;
1057
1058    // define number of small pages per PTE
1059        if( attr & GPT_SMALL ) order = 0;   // 1 small page
1060        else                   order = 9;   // 512 small pages
1061
1062    // loop on pages in vseg
1063    vpn_min = vseg->vpn_base;
1064    vpn_max = vpn_min + vseg->vpn_size;
1065        for( vpn = vpn_min ; vpn < vpn_max ; vpn++ )
1066        {
1067        // allocate a physical page from local PPM
1068            kmem_req_t req;
1069            req.type  = KMEM_PAGE;
1070            req.size  = order;
1071            req.flags = AF_KERNEL | AF_ZERO;
1072            page      = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1073                if( page == NULL )
1074        {
1075            printk("\n[ERROR] in %s : cannot allocate physical memory\n", __FUNCTION__ );
1076            return ENOMEM;
1077        }
1078
1079        // set page table entry
1080        ppn = ppm_page2ppn( XPTR( local_cxy , page ) );
1081        error = hal_gpt_set_pte( gpt,
1082                                 vpn,
1083                                 attr,
1084                                 ppn );
1085                if( error )
1086        {
1087            printk("\n[ERROR] in %s : cannot register PPE\n", __FUNCTION__ );
1088            return ENOMEM;
1089        }
1090        }
1091
1092        return 0;
1093
1094}  // end vmm_map_kernel_vseg()
1095
1096/////////////////////////////////////////
1097void vmm_unmap_vseg( process_t * process,
1098                     vseg_t    * vseg )
1099{
1100    vpn_t       vpn;        // VPN of current PTE
1101    vpn_t       vpn_min;    // VPN of first PTE
1102    vpn_t       vpn_max;    // VPN of last PTE (excluded)
1103    ppn_t       ppn;        // current PTE ppn value
1104    uint32_t    attr;       // current PTE attributes
1105    kmem_req_t  req;        // request to release memory
1106    xptr_t      page_xp;    // extended pointer on page descriptor
1107    cxy_t       page_cxy;   // page descriptor cluster
1108    page_t    * page_ptr;   // page descriptor pointer
1109    xptr_t      forks_xp;   // extended pointer on pending forks counter
1110    uint32_t    count;      // actual number of pendinf forks
1111
1112#if CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
1113uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1114if( CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1115printk("\n[DBG] %s : thread %x enter / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1116__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
1117#endif
1118
1119    // get pointer on local GPT
1120    gpt_t     * gpt = &process->vmm.gpt;
1121
1122    // loop on pages in vseg
1123    vpn_min = vseg->vpn_base;
1124    vpn_max = vpn_min + vseg->vpn_size;
1125        for( vpn = vpn_min ; vpn < vpn_max ; vpn++ )
1126    {
1127        // get GPT entry
1128        hal_gpt_get_pte( gpt , vpn , &attr , &ppn );
1129
1130        if( attr & GPT_MAPPED )  // entry is mapped
1131        { 
1132
1133#if( CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG & 1 )
1134if( CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1135printk("- vpn %x / ppn %x\n" , vpn , ppn );
1136#endif
1137
1138            // check small page
1139            assert( (attr & GPT_SMALL) , __FUNCTION__ ,
1140            "an user vseg must use small pages" );
1141
1142            // unmap GPT entry in all GPT copies
1143            hal_gpt_reset_pte( gpt , vpn );
1144
1145            // handle pending forks counter if
1146            // 1) not identity mapped
1147            // 2) running in reference cluster
1148            if( ((vseg->flags & VSEG_IDENT)  == 0) &&
1149                (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) )
1150            {
1151                // get extended pointer on physical page descriptor
1152                page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
1153                page_cxy = GET_CXY( page_xp );
1154                page_ptr = GET_PTR( page_xp );
1155
1156                // FIXME lock the physical page
1157
1158                // get pending forks counter
1159                count = hal_remote_lw( XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks ) );
1160               
1161                if( count )  // decrement pending forks counter
1162                {
1163                    forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
1164                    hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
1165                } 
1166                else         // release physical page to relevant cluster
1167                {
1168                    if( page_cxy == local_cxy )   // local cluster
1169                    {
1170                        req.type = KMEM_PAGE;
1171                        req.ptr  = page_ptr; 
1172                        kmem_free( &req );
1173                    }
1174                    else                          // remote cluster
1175                    {
1176                        rpc_pmem_release_pages_client( page_cxy , page_ptr );
1177                    }
1178                }
1179
1180                // FIXME unlock the physical page
1181            }
1182        }
1183    }
1184
1185#if CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
1186cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1187if( CONFIG_DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1188printk("\n[DBG] %s : thread %x exit / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1189__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, process->pid, vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
1190#endif
1191
1192}  // end vmm_unmap_vseg()
1193
1194//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1195// This low-level static function is called by the vmm_get_vseg() and vmm_resize_vseg()
1196// functions.  It scan the list of registered vsegs to find the unique vseg containing
1197// a given virtual address.
1198//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1199// @ vmm     : pointer on the process VMM.
1200// @ vaddr   : virtual address.
1201// @ return vseg pointer if success / return NULL if not found.
1202//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1203static vseg_t * vseg_from_vaddr( vmm_t    * vmm,
1204                                 intptr_t   vaddr )
1205{
1206    xptr_t   iter_xp;
1207    xptr_t   vseg_xp;
1208    vseg_t * vseg;
1209
1210    // get extended pointers on VSL lock and root
1211    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1212    xptr_t root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
1213
1214    // get lock protecting the VSL
1215    remote_rwlock_rd_lock( lock_xp );
1216
1217    // scan the list of vsegs in VSL
1218    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
1219    {
1220        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
1221        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
1222        if( (vaddr >= vseg->min) && (vaddr < vseg->max) )
1223        {
1224            // return success
1225            remote_rwlock_rd_unlock( lock_xp );
1226            return vseg;
1227        }
1228    }
1229
1230    // return failure
1231    remote_rwlock_rd_unlock( lock_xp );
1232    return NULL;
1233
1234}  // end vseg_from_vaddr()
1235
1236/////////////////////////////////////////////
1237error_t vmm_resize_vseg( process_t * process,
1238                         intptr_t    base,
1239                         intptr_t    size )
1240{
1241    error_t   error;
1242    vseg_t  * new;
1243    vpn_t     vpn_min;
1244    vpn_t     vpn_max;
1245
1246    // get pointer on process VMM
1247    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1248
1249    intptr_t addr_min = base;
1250        intptr_t addr_max = base + size;
1251
1252    // get pointer on vseg
1253        vseg_t * vseg = vseg_from_vaddr( vmm , base );
1254
1255        if( vseg == NULL)  return EINVAL;
1256
1257    // get extended pointer on VSL lock
1258    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1259
1260    // get lock protecting VSL
1261        remote_rwlock_wr_lock( lock_xp );
1262
1263        if( (vseg->min > addr_min) || (vseg->max < addr_max) )   // region not included in vseg
1264    {
1265        error = EINVAL;
1266    }
1267        else if( (vseg->min == addr_min) && (vseg->max == addr_max) ) // vseg must be removed
1268    {
1269        vmm_remove_vseg( vseg );
1270        error = 0;
1271    }
1272        else if( vseg->min == addr_min )                         // vseg must be resized
1273    {
1274        // update vseg base address
1275        vseg->min = addr_max;
1276
1277        // update vpn_base and vpn_size
1278        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1279        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1280        vseg->vpn_base = vpn_min;
1281        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1282        error = 0;
1283    }
1284        else if( vseg->max == addr_max )                          // vseg must be resized
1285    {
1286        // update vseg max address
1287        vseg->max = addr_min;
1288
1289        // update vpn_base and vpn_size
1290        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1291        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1292        vseg->vpn_base = vpn_min;
1293        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1294        error = 0;
1295    }
1296    else                                                      // vseg cut in three regions
1297    {
1298        // resize existing vseg
1299        vseg->max = addr_min;
1300
1301        // update vpn_base and vpn_size
1302        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1303        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1304        vseg->vpn_base = vpn_min;
1305        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1306
1307        // create new vseg
1308        new = vmm_create_vseg( process, 
1309                               vseg->type,
1310                               addr_min, 
1311                               (vseg->max - addr_max),
1312                               vseg->file_offset,
1313                               vseg->file_size,
1314                               vseg->mapper_xp,
1315                               vseg->cxy ); 
1316
1317        if( new == NULL ) error = EINVAL;
1318        else              error = 0;
1319    }
1320
1321    // release VMM lock
1322        remote_rwlock_wr_unlock( lock_xp );
1323
1324        return error;
1325
1326}  // vmm_resize_vseg()
1327
1328///////////////////////////////////////////
1329error_t  vmm_get_vseg( process_t * process,
1330                       intptr_t    vaddr,
1331                       vseg_t   ** found_vseg )
1332{
1333    vmm_t  * vmm = &process->vmm;
1334
1335    // get vseg from vaddr
1336    vseg_t * vseg = vseg_from_vaddr( vmm , vaddr );
1337
1338    if( vseg == NULL )   // vseg not found in local cluster => try to get it from ref
1339        {
1340        // get extended pointer on reference process
1341        xptr_t ref_xp = process->ref_xp;
1342
1343        // get cluster and local pointer on reference process
1344        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( ref_xp );
1345        process_t * ref_ptr = GET_PTR( ref_xp );
1346
1347        if( local_cxy == ref_cxy )  return -1;   // local cluster is the reference
1348
1349        // get extended pointer on reference vseg
1350        xptr_t   vseg_xp;
1351        error_t  error;
1352
1353        rpc_vmm_get_vseg_client( ref_cxy , ref_ptr , vaddr , &vseg_xp , &error );
1354           
1355        if( error )   return -1;       // vseg not found => illegal user vaddr
1356       
1357        // allocate a vseg in local cluster
1358        vseg = vseg_alloc();
1359
1360        if( vseg == NULL ) return -1;
1361
1362        // initialise local vseg from reference
1363        vseg_init_from_ref( vseg , vseg_xp );
1364
1365        // register local vseg in local VMM
1366        vseg_attach( &process->vmm , vseg );
1367    }   
1368   
1369    // success
1370    *found_vseg = vseg;
1371    return 0;
1372
1373}  // end vmm_get_vseg()
1374
1375//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1376// This static function compute the target cluster to allocate a physical page
1377// for a given <vpn> in a given <vseg>, allocates the page (with an RPC if required)
1378// and returns an extended pointer on the allocated page descriptor.
1379// The vseg cannot have the FILE type.
1380//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1381static xptr_t vmm_page_allocate( vseg_t * vseg,
1382                                 vpn_t    vpn )
1383{
1384
1385#if CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1386if( CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1387printk("\n[DBG] in %s : thread %x enter for vpn %x\n",
1388__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD, vpn );
1389#endif
1390
1391    // compute target cluster
1392    page_t     * page_ptr;
1393    cxy_t        page_cxy;
1394    kmem_req_t   req;
1395
1396    uint32_t     type  = vseg->type;
1397    uint32_t     flags = vseg->flags;
1398
1399    assert( ( type != VSEG_TYPE_FILE ) , __FUNCTION__ , "illegal vseg type\n" );
1400
1401    if( flags & VSEG_DISTRIB )    // distributed => cxy depends on vpn LSB
1402    {
1403        uint32_t x_size  = LOCAL_CLUSTER->x_size;
1404        uint32_t y_size  = LOCAL_CLUSTER->y_size;
1405        uint32_t y_width = LOCAL_CLUSTER->y_width;
1406        uint32_t index   = vpn & ((x_size * y_size) - 1);
1407        uint32_t x       = index / y_size;
1408        uint32_t y       = index % y_size;
1409        page_cxy         = (x<<y_width) + y;
1410    }
1411    else                          // other cases => cxy specified in vseg
1412    {
1413        page_cxy         = vseg->cxy;
1414    }
1415
1416    // allocate a physical page from target cluster
1417    if( page_cxy == local_cxy )  // target cluster is the local cluster
1418    {
1419        req.type  = KMEM_PAGE;
1420        req.size  = 0;
1421        req.flags = AF_NONE;
1422        page_ptr  = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1423    }
1424    else                           // target cluster is not the local cluster
1425    {
1426        rpc_pmem_get_pages_client( page_cxy , 0 , &page_ptr );
1427    }
1428
1429#if CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1430if( CONFIG_DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1431printk("\n[DBG] in %s : thread %x exit for vpn = %d / ppn = %x\n",
1432__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD, vpn, ppm_page2ppn( XPTR( page_cxy , page_ptr ) ) );
1433#endif
1434
1435    if( page_ptr == NULL ) return XPTR_NULL;
1436    else                   return XPTR( page_cxy , page_ptr );
1437
1438}  // end vmm_page_allocate() 
1439
1440////////////////////////////////////////
1441error_t vmm_get_one_ppn( vseg_t * vseg,
1442                         vpn_t    vpn,
1443                         ppn_t  * ppn )
1444{
1445    error_t    error;
1446    xptr_t     page_xp;           // extended pointer on physical page descriptor
1447    page_t   * page_ptr;          // local pointer on physical page descriptor
1448    uint32_t   index;             // missing page index in vseg mapper
1449    uint32_t   type;              // vseg type;
1450
1451    type      = vseg->type;
1452    index     = vpn - vseg->vpn_base;
1453
1454#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1455if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1456printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn = %x / type = %s / index = %d\n",
1457__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, vseg_type_str(type), index );
1458#endif
1459
1460    // FILE type : get the physical page from the file mapper
1461    if( type == VSEG_TYPE_FILE )
1462    {
1463        // get extended pointer on mapper
1464        xptr_t mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1465
1466        assert( (mapper_xp != XPTR_NULL), __FUNCTION__,
1467        "mapper not defined for a FILE vseg\n" );
1468       
1469        // get mapper cluster and local pointer
1470        cxy_t      mapper_cxy = GET_CXY( mapper_xp );
1471        mapper_t * mapper_ptr = GET_PTR( mapper_xp );
1472
1473        // get page descriptor from mapper
1474        if( mapper_cxy == local_cxy )             // mapper is local
1475        {
1476            page_ptr = mapper_get_page( mapper_ptr , index );
1477        }
1478        else                                      // mapper is remote
1479        {
1480            rpc_mapper_get_page_client( mapper_cxy , mapper_ptr , index , &page_ptr );
1481        }
1482
1483        if ( page_ptr == NULL ) return EINVAL;
1484
1485        page_xp = XPTR( mapper_cxy , page_ptr );
1486    }
1487
1488    // Other types : allocate a physical page from target cluster,
1489    // as defined by vseg type and vpn value
1490    else
1491    {
1492        // allocate one physical page
1493        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
1494
1495        if( page_xp == XPTR_NULL ) return ENOMEM;
1496
1497        // initialise missing page from .elf file mapper for DATA and CODE types
1498        // (the vseg->mapper_xp field is an extended pointer on the .elf file mapper)
1499        if( (type == VSEG_TYPE_CODE) || (type == VSEG_TYPE_DATA) )
1500        {
1501            // get extended pointer on mapper
1502            xptr_t     mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1503
1504            assert( (mapper_xp != XPTR_NULL), __FUNCTION__,
1505            "mapper not defined for a CODE or DATA vseg\n" );
1506       
1507            // get mapper cluster and local pointer
1508            cxy_t      mapper_cxy = GET_CXY( mapper_xp );
1509            mapper_t * mapper_ptr = GET_PTR( mapper_xp );
1510
1511            // compute missing page offset in vseg
1512            uint32_t offset = index << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1513
1514            // compute missing page offset in .elf file
1515            uint32_t elf_offset = vseg->file_offset + offset;
1516
1517#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1518if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1519printk("\n[DBG] %s : thread %x for vpn = %x / elf_offset = %x\n",
1520__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, elf_offset );
1521#endif
1522
1523            // compute extended pointer on page base
1524            xptr_t base_xp  = ppm_page2base( page_xp );
1525
1526            // file_size (in .elf mapper) can be smaller than vseg_size (BSS)
1527            uint32_t file_size = vseg->file_size;
1528
1529            if( file_size < offset )                 // missing page fully in  BSS
1530            {
1531
1532#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1533if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1534printk("\n[DBG] %s : thread%x for vpn = %x / fully in BSS\n",
1535__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn );
1536#endif
1537
1538                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1539                {
1540                    memset( GET_PTR( base_xp ) , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
1541                }
1542                else
1543                {
1544                   hal_remote_memset( base_xp , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );       
1545                }
1546            }
1547            else if( file_size >= (offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE) )  // fully in  mapper
1548            {
1549
1550#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1551if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1552printk("\n[DBG] %s : thread %x, for vpn = %x / fully in mapper\n",
1553__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn );
1554#endif
1555
1556                if( mapper_cxy == local_cxy ) 
1557                {
1558                    error = mapper_move_kernel( mapper_ptr,
1559                                                true,             // to_buffer
1560                                                elf_offset,
1561                                                base_xp,
1562                                                CONFIG_PPM_PAGE_SIZE ); 
1563                }
1564                else 
1565                {
1566                    rpc_mapper_move_buffer_client( mapper_cxy,
1567                                                   mapper_ptr,
1568                                                   true,         // to buffer
1569                                                   false,        // kernel buffer
1570                                                   elf_offset,
1571                                                   base_xp,
1572                                                   CONFIG_PPM_PAGE_SIZE,
1573                                                   &error );
1574                }
1575                if( error ) return EINVAL;
1576            }
1577            else  // both in mapper and in BSS :
1578                  // - (file_size - offset)             bytes from mapper
1579                  // - (page_size + offset - file_size) bytes from BSS
1580            {
1581
1582#if (CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1583if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1584printk("\n[DBG] %s : thread %x for vpn = %x / both mapper & BSS\n"
1585"      %d bytes from mapper / %d bytes from BSS\n",
1586__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn,
1587file_size - offset , offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size  );
1588#endif
1589                // initialize mapper part
1590                if( mapper_cxy == local_cxy )
1591                {
1592                    error = mapper_move_kernel( mapper_ptr,
1593                                                true,         // to buffer
1594                                                elf_offset,
1595                                                base_xp,
1596                                                file_size - offset ); 
1597                }
1598                else                               
1599                {
1600                    rpc_mapper_move_buffer_client( mapper_cxy,
1601                                                   mapper_ptr,
1602                                                   true,         // to buffer
1603                                                   false,        // kernel buffer
1604                                                   elf_offset,
1605                                                   base_xp,
1606                                                   file_size - offset, 
1607                                                   &error );
1608                }
1609                if( error ) return EINVAL;
1610
1611                // initialize BSS part
1612                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1613                {
1614                    memset( GET_PTR( base_xp ) + file_size - offset , 0 , 
1615                            offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1616                }
1617                else
1618                {
1619                   hal_remote_memset( base_xp + file_size - offset , 0 , 
1620                                      offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1621                }
1622            }   
1623        }  // end initialisation for CODE or DATA types   
1624    } 
1625
1626    // return ppn
1627    *ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
1628
1629#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1630if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1631printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for vpn = %x / ppn = %x\n",
1632__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , *ppn );
1633#endif
1634
1635    return 0;
1636
1637}  // end vmm_get_one_ppn()
1638
1639/////////////////////////////////////////
1640error_t vmm_get_pte( process_t * process,
1641                     vpn_t       vpn,
1642                     bool_t      cow,
1643                     uint32_t  * attr,
1644                     ppn_t     * ppn )
1645{
1646    vseg_t  * vseg;       // vseg containing VPN
1647    ppn_t     old_ppn;    // current PTE_PPN
1648    uint32_t  old_attr;   // current PTE_ATTR
1649    ppn_t     new_ppn;    // new PTE_PPN
1650    uint32_t  new_attr;   // new PTE_ATTR
1651    error_t   error;
1652
1653    // this function must be called by a thread running in the reference cluster
1654    assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy ) , __FUNCTION__ ,
1655    "not called in the reference cluster\n" );
1656
1657#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1658uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1659if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1660printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn = %x / process %x / cow = %d / cycle %d\n",
1661__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cow , cycle );
1662#endif
1663
1664    // get VMM pointer
1665    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1666
1667    // get vseg pointer from reference VSL
1668    error = vmm_get_vseg( process , vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT , &vseg );
1669
1670    if( error )
1671    {
1672        printk("\n[ERROR] in %s : out of segment / process = %x / vpn = %x\n",
1673        __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1674        return error;
1675    }
1676
1677#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1678cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1679if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1680printk("\n[DBG] %s : thread %x found vseg %s / vpn_base = %x / vpn_size = %x\n",
1681__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vseg_type_str(vseg->type), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
1682#endif
1683
1684    // access GPT to get current PTE attributes and PPN
1685    hal_gpt_get_pte( &vmm->gpt , vpn , &old_attr , &old_ppn );
1686
1687    // for both "copy_on_write" and "page_fault" events, allocate a physical page,
1688    // initialize it, register it in the reference GPT, update GPT copies in all
1689    // clusters containing a copy, and return the new_ppn and new_attr
1690
1691    if( cow )  /////////////////////////// copy_on_write request //////////////////////
1692    {
1693        assert( (old_attr & GPT_MAPPED) , __FUNCTION__ , 
1694        "PTE must be mapped for a copy-on-write exception\n" );
1695
1696#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1697cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1698if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1699printk("\n[DBG] %s : thread %x handling COW for vpn %x in process %x\n",
1700__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, process->pid );
1701#endif
1702
1703        // get extended pointer, cluster and local pointer on physical page descriptor
1704        xptr_t   page_xp  = ppm_ppn2page( old_ppn );
1705        cxy_t    page_cxy = GET_CXY( page_xp );
1706        page_t * page_ptr = GET_PTR( page_xp );
1707
1708        // get number of pending forks in page descriptor
1709        uint32_t forks = hal_remote_lw( XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks ) );
1710
1711        if( forks )        // pending fork => allocate a new page, copy old to new
1712        {
1713            // allocate a new physical page
1714            page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
1715            if( page_xp == XPTR_NULL ) 
1716            {
1717                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1718                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1719                return -1;
1720            }
1721
1722            // compute allocated page PPN
1723            new_ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
1724
1725            // copy old page content to new page
1726            xptr_t  old_base_xp = ppm_ppn2base( old_ppn );
1727            xptr_t  new_base_xp = ppm_ppn2base( new_ppn );
1728            memcpy( GET_PTR( new_base_xp ),
1729                    GET_PTR( old_base_xp ),
1730                    CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
1731        }             
1732        else               // no pending fork => keep the existing page, reset COW
1733        {
1734            new_ppn = old_ppn;
1735        }
1736
1737        // build new_attr : reset COW and set WRITABLE,
1738        new_attr = (old_attr | GPT_WRITABLE) & (~GPT_COW);
1739
1740        // update GPT[vpn] for all GPT copies
1741        vmm_global_update_pte( process, vpn, new_attr, new_ppn );
1742
1743        // decrement pending forks counter in page descriptor
1744        hal_remote_atomic_add( XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks ) , -1 );
1745    }
1746    else  ////////////////////////////////// page_fault request ////////////////////////
1747    { 
1748        if( (old_attr & GPT_MAPPED) == 0 )   // true page_fault => map it
1749        {
1750
1751#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1752cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1753if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1754printk("\n[DBG] %s : thread %x handling page fault for vpn %x in process %x\n",
1755__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, process->pid );
1756#endif
1757
1758            // allocate new_ppn, depending on vseg type
1759            error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1760            if( error )
1761            {
1762                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1763                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1764                return -1;
1765            }
1766
1767            // define new_attr from vseg flags
1768            new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1769            if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1770            if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1771            if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1772            if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1773
1774            // register new PTE in reference GPT
1775            // on demand policy => no update of GPT copies
1776            error = hal_gpt_set_pte( &vmm->gpt,
1777                                     vpn,
1778                                     new_attr,
1779                                     new_ppn );
1780            if( error )
1781            {
1782                printk("\n[ERROR] in %s : cannot update GPT / process = %x / vpn = %x\n",
1783                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1784                return -1;
1785            }
1786        }
1787        else                                  // mapped in reference GPT => get it
1788        {
1789            new_ppn  = old_ppn;
1790            new_attr = old_attr;
1791        }
1792    }
1793
1794#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1795cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1796if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1797printk("\n[DBG] %s : thread,%x exit for vpn %x in process %x / ppn = %x / attr = %x / cycle %d\n",
1798__FUNCTION__, CURRENT_THREAD, vpn, process->pid, new_ppn, new_attr, cycle );
1799#endif
1800
1801    // return success
1802    *ppn  = new_ppn;
1803    *attr = new_attr;
1804    return 0;
1805
1806}  // end vmm_get_pte()
1807
1808///////////////////////////////////////////////////
1809error_t vmm_handle_page_fault( process_t * process,
1810                               vpn_t       vpn )
1811{
1812    uint32_t         attr;          // missing page attributes
1813    ppn_t            ppn;           // missing page PPN
1814    error_t          error;
1815
1816#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1817uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1818if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1819printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1820__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1821#endif
1822
1823    // get reference process cluster and local pointer
1824    cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1825    process_t * ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1826
1827    // get missing PTE attributes and PPN from reference cluster
1828    if( local_cxy != ref_cxy ) 
1829    {
1830        rpc_vmm_get_pte_client( ref_cxy,
1831                                ref_ptr,
1832                                vpn,
1833                                false,    // page_fault
1834                                &attr,
1835                                &ppn,
1836                                &error );
1837
1838        // get local VMM pointer
1839        vmm_t * vmm = &process->vmm;
1840
1841        // update local GPT
1842        error |= hal_gpt_set_pte( &vmm->gpt,
1843                                  vpn,
1844                                  attr,
1845                                  ppn );
1846    }
1847    else   // local cluster is the reference cluster
1848    {
1849        error = vmm_get_pte( process,
1850                             vpn,
1851                             false,      // page-fault
1852                             &attr,
1853                             &ppn );
1854    }
1855
1856#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1857cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1858if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1859printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1860__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1861#endif
1862
1863    return error;
1864
1865}  // end vmm_handle_page_fault()
1866
1867////////////////////////////////////////////
1868error_t vmm_handle_cow( process_t * process,
1869                        vpn_t       vpn )
1870{
1871    uint32_t         attr;          // page attributes
1872    ppn_t            ppn;           // page PPN
1873    error_t          error;
1874
1875#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1876uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1877if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1878printk("\n[DBG] %s : thread %x enter for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1879__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1880#endif
1881   
1882    // get reference process cluster and local pointer
1883    cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1884    process_t * ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1885
1886    // get new PTE attributes and PPN from reference cluster
1887    if( local_cxy != ref_cxy )
1888    {
1889        rpc_vmm_get_pte_client( ref_cxy,
1890                                ref_ptr,
1891                                vpn,
1892                                true,     // copy-on-write
1893                                &attr,
1894                                &ppn,
1895                                &error );
1896
1897        // get local VMM pointer
1898        vmm_t * vmm = &process->vmm;
1899
1900        // update local GPT
1901        error |= hal_gpt_set_pte( &vmm->gpt,
1902                                  vpn,
1903                                  attr,
1904                                  ppn );
1905    }
1906    else   // local cluster is the reference cluster
1907    {
1908        error = vmm_get_pte( process,
1909                             vpn,
1910                             true,      // copy-on-write
1911                             &attr,
1912                             &ppn );
1913    }
1914
1915#if CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE
1916cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1917if( CONFIG_DEBUG_VMM_GET_PTE < cycle )
1918printk("\n[DBG] %s : thread %x exit for vpn %x / process %x / cycle %d\n",
1919__FUNCTION__ , CURRENT_THREAD , vpn , process->pid , cycle );
1920#endif
1921
1922    return error;
1923
1924}  // end vmm_handle_cow()
1925
1926///////////////////////////////////////////
1927error_t vmm_v2p_translate( bool_t    ident,
1928                           void    * ptr,
1929                           paddr_t * paddr )
1930{
1931    process_t * process = CURRENT_THREAD->process;
1932
1933    if( ident )  // identity mapping
1934    {
1935        *paddr = (paddr_t)PADDR( local_cxy , (lpa_t)ptr );
1936        return 0;
1937    }
1938
1939    // access page table
1940    error_t  error;
1941    vpn_t    vpn;
1942    uint32_t attr;
1943    ppn_t    ppn;
1944    uint32_t offset;
1945
1946    vpn    = (vpn_t)( (intptr_t)ptr >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT );
1947    offset = (uint32_t)( ((intptr_t)ptr) & CONFIG_PPM_PAGE_MASK );
1948
1949    if( local_cxy == GET_CXY( process->ref_xp) ) // calling process is reference process
1950    {
1951        error = vmm_get_pte( process, vpn , false , &attr , &ppn );
1952    }
1953    else                                         // calling process is not reference process
1954    {
1955        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1956        process_t * ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1957        rpc_vmm_get_pte_client( ref_cxy , ref_ptr , vpn , false , &attr , &ppn , &error );
1958    }
1959
1960    // set paddr
1961    *paddr = (((paddr_t)ppn) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT) | offset;
1962
1963    return error;
1964
1965}  // end vmm_v2p_translate()
1966
1967
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.