source: trunk/kernel/mm/vmm.c @ 610

Last change on this file since 610 was 610, checked in by alain, 3 years ago

Fix several bugs in VFS to support the following
ksh commandis : cp, mv, rm, mkdir, cd, pwd

File size: 72.6 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 (2016,2017,2018)
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_kernel_types.h>
28#include <hal_special.h>
29#include <hal_gpt.h>
30#include <hal_vmm.h>
31#include <hal_macros.h>
32#include <printk.h>
33#include <memcpy.h>
34#include <remote_rwlock.h>
35#include <remote_queuelock.h>
36#include <list.h>
37#include <xlist.h>
38#include <bits.h>
39#include <process.h>
40#include <thread.h>
41#include <vseg.h>
42#include <cluster.h>
43#include <scheduler.h>
44#include <vfs.h>
45#include <mapper.h>
46#include <page.h>
47#include <kmem.h>
48#include <vmm.h>
49#include <hal_exception.h>
50
51//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
52//   Extern global variables
53//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
54
55extern  process_t  process_zero;      // allocated in cluster.c
56
57///////////////////////////////////////
58error_t vmm_init( process_t * process )
59{
60    error_t   error;
61    vseg_t  * vseg_kentry;
62    vseg_t  * vseg_args;
63    vseg_t  * vseg_envs;
64    intptr_t  base;
65    intptr_t  size;
66
67#if DEBUG_VMM_INIT
68thread_t * this = CURRENT_THREAD;
69uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
70if( DEBUG_VMM_INIT )
71printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / cycle %d\n", 
72__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
73#endif
74
75    // get pointer on VMM
76    vmm_t   * vmm = &process->vmm;
77
78    // initialize local list of vsegs
79    vmm->vsegs_nr = 0;
80        xlist_root_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ) );
81        remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) , LOCK_VMM_VSL );
82
83assert( ((CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE + CONFIG_VMM_ARGS_SIZE + CONFIG_VMM_ENVS_SIZE) 
84<= CONFIG_VMM_ELF_BASE) , "UTILS zone too small\n" );
85
86assert( (CONFIG_THREADS_MAX_PER_CLUSTER <= 32) ,
87"no more than 32 threads per cluster for a single process\n");
88
89assert( ((CONFIG_VMM_STACK_SIZE * CONFIG_THREADS_MAX_PER_CLUSTER) <=
90(CONFIG_VMM_VSPACE_SIZE - CONFIG_VMM_STACK_BASE)) ,
91"STACK zone too small\n");
92
93    // register kentry vseg in VSL
94    base = CONFIG_VMM_KENTRY_BASE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
95    size = CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
96
97    vseg_kentry = vmm_create_vseg( process,
98                                   VSEG_TYPE_CODE,
99                                   base,
100                                   size,
101                                   0,             // file_offset unused
102                                   0,             // file_size unused
103                                   XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
104                                   local_cxy );
105
106    if( vseg_kentry == NULL )
107    {
108        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register kentry vseg\n", __FUNCTION__ );
109        return -1;
110    }
111
112    vmm->kent_vpn_base = base;
113
114    // register args vseg in VSL
115    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
116            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
117    size = CONFIG_VMM_ARGS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
118
119    vseg_args = vmm_create_vseg( process,
120                                 VSEG_TYPE_DATA,
121                                 base,
122                                 size,
123                                 0,             // file_offset unused
124                                 0,             // file_size unused
125                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
126                                 local_cxy );
127
128    if( vseg_args == NULL )
129    {
130        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register args vseg\n", __FUNCTION__ );
131        return -1;
132    }
133
134    vmm->args_vpn_base = base;
135
136    // register the envs vseg in VSL
137    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
138            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE +
139            CONFIG_VMM_ARGS_SIZE   ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
140    size = CONFIG_VMM_ENVS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
141
142    vseg_envs = vmm_create_vseg( process,
143                                 VSEG_TYPE_DATA,
144                                 base,
145                                 size,
146                                 0,             // file_offset unused
147                                 0,             // file_size unused
148                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
149                                 local_cxy );
150
151    if( vseg_envs == NULL )
152    {
153        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register envs vseg\n", __FUNCTION__ );
154        return -1;
155    }
156
157    vmm->envs_vpn_base = base;
158
159    // create GPT (empty)
160    error = hal_gpt_create( &vmm->gpt );
161
162    if( error ) 
163    printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
164
165    // initialize GPT lock
166    remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) , LOCK_VMM_GPT );
167
168    // architecture specic GPT initialisation
169    // (For TSAR, identity map the kentry_vseg)
170    error = hal_vmm_init( vmm );
171
172    if( error ) 
173    printk("\n[ERROR] in %s : cannot initialize GPT\n", __FUNCTION__ );
174
175    // initialize STACK allocator
176    vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
177    vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
178    busylock_init( &vmm->stack_mgr.lock , LOCK_VMM_STACK );
179
180    // initialize MMAP allocator
181    vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
182    vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
183    vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
184    busylock_init( &vmm->mmap_mgr.lock , LOCK_VMM_MMAP );
185
186    uint32_t i;
187    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
188
189    // initialize instrumentation counters
190        vmm->pgfault_nr = 0;
191
192    hal_fence();
193
194#if DEBUG_VMM_INIT
195cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
196if( DEBUG_VMM_INIT )
197printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / process %x / entry_point %x / cycle %d\n", 
198__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, process->vmm.entry_point, cycle );
199#endif
200
201    return 0;
202
203}  // end vmm_init()
204
205//////////////////////////////////////
206void vmm_display( process_t * process,
207                  bool_t      mapping )
208{
209    vmm_t * vmm = &process->vmm;
210    gpt_t * gpt = &vmm->gpt;
211
212    printk("\n***** VSL and GPT(%x) for process %x in cluster %x\n\n",
213    process->vmm.gpt.ptr , process->pid , local_cxy );
214
215    // get lock protecting the VSL and the GPT
216    remote_rwlock_rd_acquire( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
217    remote_rwlock_rd_acquire( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) );
218
219    // scan the list of vsegs
220    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
221    xptr_t         iter_xp;
222    xptr_t         vseg_xp;
223    vseg_t       * vseg;
224    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
225    {
226        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
227        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
228
229        printk(" - %s : base = %X / size = %X / npages = %d\n",
230        vseg_type_str( vseg->type ) , vseg->min , vseg->max - vseg->min , vseg->vpn_size );
231
232        if( mapping )
233        {
234            vpn_t    vpn;
235            ppn_t    ppn;
236            uint32_t attr;
237            vpn_t    base = vseg->vpn_base;
238            vpn_t    size = vseg->vpn_size;
239            for( vpn = base ; vpn < (base+size) ; vpn++ )
240            {
241                hal_gpt_get_pte( XPTR( local_cxy , gpt ) , vpn , &attr , &ppn );
242                if( attr & GPT_MAPPED )
243                {
244                    printk("    . vpn = %X / attr = %X / ppn = %X\n", vpn , attr , ppn );
245                }
246            }
247        }
248    }
249
250    // release the locks
251    remote_rwlock_rd_release( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
252    remote_rwlock_rd_release( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) );
253
254}  // vmm_display()
255
256///////////////////////////////////
257void vmm_vseg_attach( vmm_t  * vmm,
258                      vseg_t * vseg )
259{
260    // build extended pointer on rwlock protecting VSL
261    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
262
263    // get rwlock in write mode
264    remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
265
266    // update vseg descriptor
267    vseg->vmm = vmm;
268
269    // add vseg in vmm list
270    xlist_add_last( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ),
271                    XPTR( local_cxy , &vseg->xlist ) );
272
273    // release rwlock in write mode
274    remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
275}
276
277///////////////////////////////////
278void vmm_vseg_detach( vmm_t  * vmm,
279                      vseg_t * vseg )
280{
281    // build extended pointer on rwlock protecting VSL
282    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
283
284    // get rwlock in write mode
285    remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
286
287    // update vseg descriptor
288    vseg->vmm = NULL;
289
290    // remove vseg from vmm list
291    xlist_unlink( XPTR( local_cxy , &vseg->xlist ) );
292
293    // release rwlock in write mode
294    remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
295}
296
297////////////////////////////////////////////////
298void vmm_global_update_pte( process_t * process,
299                            vpn_t       vpn,
300                            uint32_t    attr,
301                            ppn_t       ppn )
302{
303    xlist_entry_t * process_root_ptr;
304    xptr_t          process_root_xp;
305    xptr_t          process_iter_xp;
306
307    xptr_t          remote_process_xp;
308    cxy_t           remote_process_cxy;
309    process_t     * remote_process_ptr;
310    xptr_t          remote_gpt_xp;
311
312    pid_t           pid;
313    cxy_t           owner_cxy;
314    lpid_t          owner_lpid;
315
316#if DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
317uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
318thread_t * this = CURRENT_THREAD;
319if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
320printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
321__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , vpn , cycle );
322#endif
323
324// check cluster is reference
325assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) , "not called in reference cluster\n");
326
327    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
328    pid              = process->pid;
329    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
330    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
331    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
332    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
333
334    // loop on destination process copies
335    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
336    {
337        // get cluster and local pointer on remote process
338        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
339        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
340        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
341
342#if (DEBUG_VMM_UPDATE_PTE & 0x1)
343if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
344printk("\n[%s] threadr[%x,%x] handling vpn %x for process %x in cluster %x\n",
345__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, process->pid, remote_process_cxy );
346#endif
347
348        // get extended pointer on remote gpt
349        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
350
351        // update remote GPT
352        hal_gpt_update_pte( remote_gpt_xp, vpn, attr, ppn );
353    } 
354
355#if DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
356cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
357if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
358printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
359__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , vpn , cycle );
360#endif
361
362}  // end vmm_global_update_pte()
363
364///////////////////////////////////////
365void vmm_set_cow( process_t * process )
366{
367    vmm_t         * vmm;
368
369    xlist_entry_t * process_root_ptr;
370    xptr_t          process_root_xp;
371    xptr_t          process_iter_xp;
372
373    xptr_t          remote_process_xp;
374    cxy_t           remote_process_cxy;
375    process_t     * remote_process_ptr;
376    xptr_t          remote_gpt_xp;
377
378    xptr_t          vseg_root_xp;
379    xptr_t          vseg_iter_xp;
380
381    xptr_t          vseg_xp;
382    vseg_t        * vseg;
383
384    pid_t           pid;
385    cxy_t           owner_cxy;
386    lpid_t          owner_lpid;
387
388#if DEBUG_VMM_SET_COW
389uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
390thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
391if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
392printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / cycle %d\n",
393__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
394#endif
395
396// check cluster is reference
397assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) ,
398"local cluster is not process reference cluster\n");
399
400    // get pointer on reference VMM
401    vmm = &process->vmm;
402
403    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
404    pid              = process->pid;
405    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
406    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
407    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
408    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
409
410    // get extended pointer on root of vsegs xlist from reference VMM
411    vseg_root_xp  = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ); 
412
413    // loop on destination process copies
414    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
415    {
416        // get cluster and local pointer on remote process
417        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
418        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
419        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
420
421#if (DEBUG_VMM_SET_COW & 1)
422if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
423printk("\n[%s] thread[%x,%x] handling process %x in cluster %x\n",
424__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , remote_process_cxy );
425#endif
426
427        // get extended pointer on remote gpt
428        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
429
430        // loop on vsegs in (local) reference process VSL
431        XLIST_FOREACH( vseg_root_xp , vseg_iter_xp )
432        {
433            // get pointer on vseg
434            vseg_xp  = XLIST_ELEMENT( vseg_iter_xp , vseg_t , xlist );
435            vseg     = GET_PTR( vseg_xp );
436
437assert( (GET_CXY( vseg_xp ) == local_cxy) ,
438"all vsegs in reference VSL must be local\n" );
439
440            // get vseg type, base and size
441            uint32_t type     = vseg->type;
442            vpn_t    vpn_base = vseg->vpn_base;
443            vpn_t    vpn_size = vseg->vpn_size;
444
445#if (DEBUG_VMM_SET_COW & 1)
446if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
447printk("\n[%s] thread[%x,%x] handling vseg %s / vpn_base = %x / vpn_size = %x\n",
448__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), vpn_base, vpn_size );
449#endif
450            // only DATA, ANON and REMOTE vsegs
451            if( (type == VSEG_TYPE_DATA)  ||
452                (type == VSEG_TYPE_ANON)  ||
453                (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
454            {
455                vpn_t      vpn;
456                uint32_t   attr;
457                ppn_t      ppn;
458                xptr_t     page_xp;
459                cxy_t      page_cxy;
460                page_t   * page_ptr;
461                xptr_t     forks_xp;
462                xptr_t     lock_xp;
463
464                // update flags in remote GPT
465                hal_gpt_set_cow( remote_gpt_xp,
466                                 vpn_base,
467                                 vpn_size ); 
468
469                // atomically increment pending forks counter in physical pages,
470                // for all vseg pages that are mapped in reference cluster
471                if( remote_process_cxy == local_cxy )
472                {
473                    // scan all pages in vseg
474                    for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
475                    {
476                        // get page attributes and PPN from reference GPT
477                        hal_gpt_get_pte( remote_gpt_xp , vpn , &attr , &ppn ); 
478
479                        // atomically update pending forks counter if page is mapped
480                        if( attr & GPT_MAPPED )
481                        {
482                            // get pointers and cluster on page descriptor
483                            page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
484                            page_cxy = GET_CXY( page_xp );
485                            page_ptr = GET_PTR( page_xp );
486
487                            // get extended pointers on "forks" and "lock"
488                            forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
489                            lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
490
491                            // take lock protecting "forks" counter
492                            remote_busylock_acquire( lock_xp );
493
494                            // increment "forks"
495                            hal_remote_atomic_add( forks_xp , 1 );
496
497                            // release lock protecting "forks" counter
498                            remote_busylock_release( lock_xp );
499                        }
500                    }   // end loop on vpn
501                }   // end if local
502            }   // end if vseg type
503        }   // end loop on vsegs
504    }   // end loop on process copies
505 
506#if DEBUG_VMM_SET_COW
507cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
508if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
509printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x / cycle %d\n",
510__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
511#endif
512
513}  // end vmm_set-cow()
514
515/////////////////////////////////////////////////
516error_t vmm_fork_copy( process_t * child_process,
517                       xptr_t      parent_process_xp )
518{
519    error_t     error;
520    cxy_t       parent_cxy;
521    process_t * parent_process;
522    vmm_t     * parent_vmm;
523    xptr_t      parent_lock_xp;
524    vmm_t     * child_vmm;
525    xptr_t      iter_xp;
526    xptr_t      parent_vseg_xp;
527    vseg_t    * parent_vseg;
528    vseg_t    * child_vseg;
529    uint32_t    type;
530    bool_t      cow;
531    vpn_t       vpn;           
532    vpn_t       vpn_base;
533    vpn_t       vpn_size;
534    xptr_t      page_xp;        // extended pointer on page descriptor
535    page_t    * page_ptr;
536    cxy_t       page_cxy;
537    xptr_t      forks_xp;       // extended pointer on forks counter in page descriptor
538    xptr_t      lock_xp;        // extended pointer on lock protecting the forks counter
539    xptr_t      parent_root_xp;
540    bool_t      mapped; 
541    ppn_t       ppn;
542
543#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
544uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
545thread_t * this = CURRENT_THREAD;
546if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
547printk("\n[%s] thread %x enter / cycle %d\n",
548__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, cycle );
549#endif
550
551    // get parent process cluster and local pointer
552    parent_cxy     = GET_CXY( parent_process_xp );
553    parent_process = GET_PTR( parent_process_xp );
554
555    // get local pointers on parent and child VMM
556    parent_vmm = &parent_process->vmm; 
557    child_vmm  = &child_process->vmm;
558
559    // get extended pointer on lock protecting the parent VSL
560    parent_lock_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_lock );
561
562    // initialize the lock protecting the child VSL
563    remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &child_vmm->vsegs_lock ), LOCK_VMM_STACK );
564
565    // initialize the child VSL as empty
566    xlist_root_init( XPTR( local_cxy, &child_vmm->vsegs_root ) );
567    child_vmm->vsegs_nr = 0;
568
569    // create child GPT
570    error = hal_gpt_create( &child_vmm->gpt );
571
572    if( error )
573    {
574        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
575        return -1;
576    }
577
578    // build extended pointer on parent VSL
579    parent_root_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_root );
580
581    // take the lock protecting the parent VSL in read mode
582    remote_rwlock_rd_acquire( parent_lock_xp );
583
584    // loop on parent VSL xlist
585    XLIST_FOREACH( parent_root_xp , iter_xp )
586    {
587        // get local and extended pointers on current parent vseg
588        parent_vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
589        parent_vseg    = GET_PTR( parent_vseg_xp );
590
591        // get vseg type
592        type = hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->type ) );
593       
594#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
595cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
596if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
597printk("\n[%s] thread[%x,%x] found parent vseg %s / vpn_base = %x / cycle %d\n",
598__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type),
599hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
600#endif
601
602        // all parent vsegs - but STACK - must be copied in child VSL
603        if( type != VSEG_TYPE_STACK )
604        {
605            // allocate memory for a new child vseg
606            child_vseg = vseg_alloc();
607            if( child_vseg == NULL )   // release all allocated vsegs
608            {
609                vmm_destroy( child_process );
610                printk("\n[ERROR] in %s : cannot create vseg for child\n", __FUNCTION__ );
611                return -1;
612            }
613
614            // copy parent vseg to child vseg
615            vseg_init_from_ref( child_vseg , parent_vseg_xp );
616
617            // register child vseg in child VSL
618            vmm_vseg_attach( child_vmm , child_vseg );
619
620#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
621cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
622if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
623printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied vseg %s / vpn_base = %x to child VSL / cycle %d\n",
624__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type),
625hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
626#endif
627
628            // copy DATA, MMAP, REMOTE, FILE parent GPT entries to child GPT
629            if( type != VSEG_TYPE_CODE )
630            {
631                // activate the COW for DATA, MMAP, REMOTE vsegs only
632                cow = ( type != VSEG_TYPE_FILE );
633
634                vpn_base = child_vseg->vpn_base;
635                vpn_size = child_vseg->vpn_size;
636
637                // scan pages in parent vseg
638                for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
639                {
640                    error = hal_gpt_pte_copy( &child_vmm->gpt,
641                                              XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->gpt ),
642                                              vpn,
643                                              cow,
644                                              &ppn,
645                                              &mapped );
646                    if( error )
647                    {
648                        vmm_destroy( child_process );
649                        printk("\n[ERROR] in %s : cannot copy GPT\n", __FUNCTION__ );
650                        return -1;
651                    }
652
653                    // increment pending forks counter in page if mapped
654                    if( mapped )
655                    {
656                        // get pointers and cluster on page descriptor
657                        page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
658                        page_cxy = GET_CXY( page_xp );
659                        page_ptr = GET_PTR( page_xp );
660
661                        // get extended pointers on "forks" and "lock"
662                        forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
663                        lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
664
665                        // get lock protecting "forks" counter
666                        remote_busylock_acquire( lock_xp );
667
668                        // increment "forks"
669                        hal_remote_atomic_add( forks_xp , 1 );
670
671                        // release lock protecting "forks" counter
672                        remote_busylock_release( lock_xp );
673
674#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
675cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
676if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
677printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied vpn %x to child GPT / cycle %d\n",
678__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , vpn , cycle );
679#endif
680                    }
681                }
682            }   // end if no code & no stack
683        }   // end if no stack
684    }   // end loop on vsegs
685
686    // release the parent VSL lock in read mode
687    remote_rwlock_rd_release( parent_lock_xp );
688
689    // initialize child GPT (architecture specic)
690    // => For TSAR, identity map the kentry_vseg
691    error = hal_vmm_init( child_vmm );
692
693    if( error )
694    {
695        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
696        return -1;
697    }
698
699    // initialize the child VMM STACK allocator
700    child_vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
701    child_vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
702
703    // initialize the child VMM MMAP allocator
704    uint32_t i;
705    child_vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
706    child_vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
707    child_vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
708    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &child_vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
709
710    // initialize instrumentation counters
711        child_vmm->pgfault_nr    = 0;
712
713    // copy base addresses from parent VMM to child VMM
714    child_vmm->kent_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->kent_vpn_base));
715    child_vmm->args_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->args_vpn_base));
716    child_vmm->envs_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->envs_vpn_base));
717    child_vmm->heap_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->heap_vpn_base));
718    child_vmm->code_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->code_vpn_base));
719    child_vmm->data_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->data_vpn_base));
720
721    child_vmm->entry_point = (intptr_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->entry_point));
722
723    hal_fence();
724
725#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
726cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
727if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
728printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit successfully / cycle %d\n",
729__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , cycle );
730#endif
731
732    return 0;
733
734}  // vmm_fork_copy()
735
736///////////////////////////////////////
737void vmm_destroy( process_t * process )
738{
739    xptr_t   vseg_xp;
740        vseg_t * vseg;
741
742#if DEBUG_VMM_DESTROY
743uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
744thread_t * this = CURRENT_THREAD;
745if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
746printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x in cluster %x / cycle %d\n",
747__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy, cycle );
748#endif
749
750#if (DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
751if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
752vmm_display( process , true );
753#endif
754
755    // get pointer on local VMM
756    vmm_t  * vmm = &process->vmm;
757
758    // get extended pointer on VSL root and VSL lock
759    xptr_t   root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
760
761    // remove all user vsegs registered in VSL
762        while( !xlist_is_empty( root_xp ) )
763        {
764        // get pointer on first vseg in VSL
765                vseg_xp = XLIST_FIRST( root_xp , vseg_t , xlist );
766        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
767
768        // unmap and release physical pages
769        vmm_unmap_vseg( process , vseg );
770
771        // remove vseg from VSL
772                vmm_vseg_detach( vmm , vseg );
773
774        // release memory allocated to vseg descriptor
775        vseg_free( vseg );
776
777#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
778if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
779printk("\n[%s] %s vseg released / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
780__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
781#endif
782
783        }
784
785    // remove all vsegs from zombi_lists in MMAP allocator
786    uint32_t i;
787    for( i = 0 ; i<32 ; i++ )
788    {
789            while( !list_is_empty( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] ) )
790            {
791                    vseg = LIST_FIRST( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] , vseg_t , zlist );
792
793#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
794if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
795printk("\n[%s] found zombi vseg / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
796__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
797#endif
798                    vmm_vseg_detach( vmm , vseg );
799            vseg_free( vseg );
800
801#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
802if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
803printk("\n[%s] zombi vseg released / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
804__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
805#endif
806            }
807    }
808
809    // release memory allocated to the GPT itself
810    hal_gpt_destroy( &vmm->gpt );
811
812#if DEBUG_VMM_DESTROY
813cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
814if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
815printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x in cluster %x / cycle %d\n",
816__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy , cycle );
817#endif
818
819}  // end vmm_destroy()
820
821/////////////////////////////////////////////////
822vseg_t * vmm_check_conflict( process_t * process,
823                             vpn_t       vpn_base,
824                             vpn_t       vpn_size )
825{
826    vmm_t        * vmm = &process->vmm;
827
828    // scan the VSL
829        vseg_t       * vseg;
830    xptr_t         iter_xp;
831    xptr_t         vseg_xp;
832    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
833
834        XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
835        {
836                vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
837        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
838
839                if( ((vpn_base + vpn_size) > vseg->vpn_base) &&
840             (vpn_base < (vseg->vpn_base + vseg->vpn_size)) ) return vseg;
841        }
842    return NULL;
843
844}  // end vmm_check_conflict()
845
846////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
847// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
848// the VMM stack_vseg specific allocator.
849////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
850// @ vmm      : pointer on VMM.
851// @ vpn_base : (return value) first allocated page
852// @ vpn_size : (return value) number of allocated pages
853////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
854static error_t vmm_stack_alloc( vmm_t * vmm,
855                                vpn_t * vpn_base,
856                                vpn_t * vpn_size )
857{
858    // get stack allocator pointer
859    stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
860
861    // get lock on stack allocator
862    busylock_acquire( &mgr->lock );
863
864    // get first free slot index in bitmap
865    int32_t index = bitmap_ffc( &mgr->bitmap , 4 );
866    if( (index < 0) || (index > 31) )
867    {
868        busylock_release( &mgr->lock );
869        return 0xFFFFFFFF;
870    }
871
872    // update bitmap
873    bitmap_set( &mgr->bitmap , index );
874
875    // release lock on stack allocator
876    busylock_release( &mgr->lock );
877
878    // returns vpn_base, vpn_size (one page non allocated)
879    *vpn_base = mgr->vpn_base + index * CONFIG_VMM_STACK_SIZE + 1;
880    *vpn_size = CONFIG_VMM_STACK_SIZE - 1;
881    return 0;
882
883} // end vmm_stack_alloc()
884
885////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
886// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
887// the VMM MMAP specific allocator.
888////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
889// @ vmm      : [in] pointer on VMM.
890// @ npages   : [in] requested number of pages.
891// @ vpn_base : [out] first allocated page.
892// @ vpn_size : [out] actual number of allocated pages.
893////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
894static error_t vmm_mmap_alloc( vmm_t * vmm,
895                               vpn_t   npages,
896                               vpn_t * vpn_base,
897                               vpn_t * vpn_size )
898{
899    uint32_t   index;
900    vseg_t   * vseg;
901    vpn_t      base;
902    vpn_t      size;
903    vpn_t      free;
904
905    // mmap vseg size must be power of 2
906    // compute actual size and index in zombi_list array
907    size  = POW2_ROUNDUP( npages );
908    index = bits_log2( size );
909
910    // get mmap allocator pointer
911    mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
912
913    // get lock on mmap allocator
914    busylock_acquire( &mgr->lock );
915
916    // get vseg from zombi_list or from mmap zone
917    if( list_is_empty( &mgr->zombi_list[index] ) )     // from mmap zone
918    {
919        // check overflow
920        free = mgr->first_free_vpn;
921        if( (free + size) > mgr->vpn_size ) return ENOMEM;
922
923        // update STACK allocator
924        mgr->first_free_vpn += size;
925
926        // compute base
927        base = free;
928    }
929    else                                             // from zombi_list
930    {
931        // get pointer on zombi vseg from zombi_list
932        vseg = LIST_FIRST( &mgr->zombi_list[index] , vseg_t , zlist );
933
934        // remove vseg from free-list
935        list_unlink( &vseg->zlist );
936
937        // compute base
938        base = vseg->vpn_base;
939    }
940
941    // release lock on mmap allocator
942    busylock_release( &mgr->lock );
943
944    // returns vpn_base, vpn_size
945    *vpn_base = base;
946    *vpn_size = size;
947    return 0;
948
949}  // end vmm_mmap_alloc()
950
951////////////////////////////////////////////////
952vseg_t * vmm_create_vseg( process_t   * process,
953                              vseg_type_t   type,
954                          intptr_t      base,
955                              uint32_t      size,
956                          uint32_t      file_offset,
957                          uint32_t      file_size,
958                          xptr_t        mapper_xp,
959                          cxy_t         cxy )
960{
961    vseg_t     * vseg;          // created vseg pointer
962    vpn_t        vpn_base;      // first page index
963    vpn_t        vpn_size;      // number of pages covered by vseg
964        error_t      error;
965
966#if DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
967thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
968uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
969if( DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
970printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter / %s / cxy %x / cycle %d\n",
971__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
972#endif
973
974    // get pointer on VMM
975        vmm_t * vmm    = &process->vmm;
976
977    // compute base, size, vpn_base, vpn_size, depending on vseg type
978    // we use the VMM specific allocators for "stack", "file", "anon", & "remote" vsegs
979
980    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
981    {
982        // get vpn_base and vpn_size from STACK allocator
983        error = vmm_stack_alloc( vmm , &vpn_base , &vpn_size );
984        if( error )
985        {
986            printk("\n[ERROR] in %s : no space for stack vseg / process %x in cluster %x\n",
987            __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
988            return NULL;
989        }
990
991        // compute vseg base and size from vpn_base and vpn_size
992        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
993        size = vpn_size << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
994    }
995    else if( type == VSEG_TYPE_FILE )
996    {
997        // compute page index (in mapper) for first byte
998        vpn_t    vpn_min    = file_offset >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
999
1000        // compute page index (in mapper) for last byte
1001        vpn_t    vpn_max    = (file_offset + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1002
1003        // compute offset in first page
1004        uint32_t offset = file_offset & CONFIG_PPM_PAGE_MASK;
1005
1006        // compute number of pages required in virtual space
1007        vpn_t    npages      = vpn_max - vpn_min + 1;
1008
1009        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
1010        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
1011        if( error )
1012        {
1013            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
1014                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
1015            return NULL;
1016        }
1017
1018        // set the vseg base (not always aligned for FILE)
1019        base = (vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT) + offset; 
1020    }
1021    else if( (type == VSEG_TYPE_ANON) ||
1022             (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
1023    {
1024        // compute number of required pages in virtual space
1025        vpn_t npages = size >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1026        if( size & CONFIG_PPM_PAGE_MASK) npages++;
1027       
1028        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
1029        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
1030        if( error )
1031        {
1032            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
1033                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
1034            return NULL;
1035        }
1036
1037        // set vseg base (always aligned for ANON or REMOTE)
1038        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1039    }
1040    else    // VSEG_TYPE_DATA or VSEG_TYPE_CODE
1041    {
1042        uint32_t vpn_min = base >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1043        uint32_t vpn_max = (base + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1044
1045        vpn_base = vpn_min;
1046            vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1047    }
1048
1049    // check collisions
1050    vseg = vmm_check_conflict( process , vpn_base , vpn_size );
1051    if( vseg != NULL )
1052    {
1053        printk("\n[ERROR] in %s for process %x : new vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n"
1054               "  overlap existing vseg [vpn_base = %x / vpn_size = %x]\n",
1055        __FUNCTION__ , process->pid, vpn_base, vpn_size, vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
1056        return NULL;
1057    }
1058
1059    // allocate physical memory for vseg descriptor
1060        vseg = vseg_alloc();
1061        if( vseg == NULL )
1062        {
1063            printk("\n[ERROR] in %s for process %x : cannot allocate memory for vseg\n",
1064        __FUNCTION__ , process->pid );
1065        return NULL;
1066        }
1067
1068    // initialize vseg descriptor
1069        vseg_init( vseg,
1070               type,
1071               base,
1072               size,
1073               vpn_base,
1074               vpn_size,
1075               file_offset,
1076               file_size,
1077               mapper_xp,
1078               cxy );
1079
1080    // attach vseg to VSL
1081        vmm_vseg_attach( vmm , vseg );
1082
1083#if DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
1084cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1085if( DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
1086printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / %s / cxy %x / cycle %d\n",
1087__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
1088#endif
1089
1090        return vseg;
1091
1092}  // vmm_create_vseg()
1093
1094/////////////////////////////////////
1095void vmm_remove_vseg( vseg_t * vseg )
1096{
1097    // get pointers on calling process and VMM
1098    thread_t   * this    = CURRENT_THREAD;
1099    vmm_t      * vmm     = &this->process->vmm;
1100    uint32_t     type    = vseg->type;
1101
1102    // detach vseg from VSL
1103        vmm_vseg_detach( vmm , vseg );
1104
1105    // release the stack slot to VMM stack allocator if STACK type
1106    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
1107    {
1108        // get pointer on stack allocator
1109        stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
1110
1111        // compute slot index
1112        uint32_t index = ((vseg->vpn_base - mgr->vpn_base - 1) / CONFIG_VMM_STACK_SIZE);
1113
1114        // update stacks_bitmap
1115        busylock_acquire( &mgr->lock );
1116        bitmap_clear( &mgr->bitmap , index );
1117        busylock_release( &mgr->lock );
1118    }
1119
1120    // release the vseg to VMM mmap allocator if MMAP type
1121    if( (type == VSEG_TYPE_ANON) || (type == VSEG_TYPE_FILE) || (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
1122    {
1123        // get pointer on mmap allocator
1124        mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
1125
1126        // compute zombi_list index
1127        uint32_t index = bits_log2( vseg->vpn_size );
1128
1129        // update zombi_list
1130        busylock_acquire( &mgr->lock );
1131        list_add_first( &mgr->zombi_list[index] , &vseg->zlist );
1132        busylock_release( &mgr->lock );
1133    }
1134
1135    // release physical memory allocated for vseg descriptor if no MMAP type
1136    if( (type != VSEG_TYPE_ANON) && (type != VSEG_TYPE_FILE) && (type != VSEG_TYPE_REMOTE) )
1137    {
1138        vseg_free( vseg );
1139    }
1140}  // end vmm_remove_vseg()
1141
1142/////////////////////////////////////////
1143void vmm_unmap_vseg( process_t * process,
1144                     vseg_t    * vseg )
1145{
1146    vpn_t       vpn;        // VPN of current PTE
1147    vpn_t       vpn_min;    // VPN of first PTE
1148    vpn_t       vpn_max;    // VPN of last PTE (excluded)
1149    ppn_t       ppn;        // current PTE ppn value
1150    uint32_t    attr;       // current PTE attributes
1151    kmem_req_t  req;        // request to release memory
1152    xptr_t      page_xp;    // extended pointer on page descriptor
1153    cxy_t       page_cxy;   // page descriptor cluster
1154    page_t    * page_ptr;   // page descriptor pointer
1155    xptr_t      forks_xp;   // extended pointer on pending forks counter
1156    xptr_t      lock_xp;    // extended pointer on lock protecting forks counter
1157    uint32_t    forks;      // actual number of pendinf forks
1158
1159#if DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
1160uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1161thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1162if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1163printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1164__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid,
1165vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
1166#endif
1167
1168    // get pointer on local GPT
1169    gpt_t     * gpt = &process->vmm.gpt;
1170
1171    // loop on pages in vseg
1172    vpn_min = vseg->vpn_base;
1173    vpn_max = vpn_min + vseg->vpn_size;
1174        for( vpn = vpn_min ; vpn < vpn_max ; vpn++ )
1175    {
1176        // get GPT entry
1177        hal_gpt_get_pte( XPTR( local_cxy , gpt ) , vpn , &attr , &ppn );
1178
1179        if( attr & GPT_MAPPED )  // entry is mapped
1180        { 
1181
1182#if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG & 1 )
1183if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1184printk("- vpn %x / ppn %x\n" , vpn , ppn );
1185#endif
1186
1187// check small page
1188assert( (attr & GPT_SMALL) , "an user vseg must use small pages" );
1189
1190            // unmap GPT entry in local GPT
1191            hal_gpt_reset_pte( gpt , vpn );
1192
1193            // handle pending forks counter if
1194            // 1) not identity mapped
1195            // 2) reference cluster
1196            if( ((vseg->flags & VSEG_IDENT)  == 0) &&
1197                (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) )
1198            {
1199                // get extended pointer on physical page descriptor
1200                page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
1201                page_cxy = GET_CXY( page_xp );
1202                page_ptr = GET_PTR( page_xp );
1203
1204                // get extended pointers on forks and lock fields
1205                forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
1206                lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
1207
1208                // get pending forks counter
1209                forks = hal_remote_l32( forks_xp );
1210               
1211                if( forks )  // decrement pending forks counter
1212                {
1213                    hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
1214                } 
1215                else         // release physical page to relevant cluster
1216                {
1217                    if( page_cxy == local_cxy )   // local cluster
1218                    {
1219                        req.type = KMEM_PAGE;
1220                        req.ptr  = page_ptr; 
1221                        kmem_free( &req );
1222                    }
1223                    else                          // remote cluster
1224                    {
1225                        rpc_pmem_release_pages_client( page_cxy , page_ptr );
1226                    }
1227                }
1228            }
1229        }
1230    }
1231
1232#if DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG
1233cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1234if( DEBUG_VMM_UNMAP_VSEG < cycle )
1235printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1236__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, 
1237vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, cycle );
1238#endif
1239
1240}  // end vmm_unmap_vseg()
1241
1242//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1243// This low-level static function is called by the vmm_get_vseg(), vmm_get_pte(),
1244// and vmm_resize_vseg() functions.  It scan the local VSL to find the unique vseg
1245// containing a given virtual address.
1246//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1247// @ vmm     : pointer on the process VMM.
1248// @ vaddr   : virtual address.
1249// @ return vseg pointer if success / return NULL if not found.
1250//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1251static vseg_t * vmm_vseg_from_vaddr( vmm_t    * vmm,
1252                                     intptr_t   vaddr )
1253{
1254    xptr_t   iter_xp;
1255    xptr_t   vseg_xp;
1256    vseg_t * vseg;
1257
1258    // get extended pointers on VSL lock and root
1259    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1260    xptr_t root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
1261
1262    // get lock protecting the VSL
1263    remote_rwlock_rd_acquire( lock_xp );
1264
1265    // scan the list of vsegs in VSL
1266    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
1267    {
1268        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
1269        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
1270
1271        if( (vaddr >= vseg->min) && (vaddr < vseg->max) )
1272        { 
1273            // return success
1274            remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
1275            return vseg;
1276        }
1277    }
1278
1279    // return failure
1280    remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
1281    return NULL;
1282
1283}  // end vmm_vseg_from_vaddr()
1284
1285/////////////////////////////////////////////
1286error_t vmm_resize_vseg( process_t * process,
1287                         intptr_t    base,
1288                         intptr_t    size )
1289{
1290    error_t   error;
1291    vseg_t  * new;
1292    vpn_t     vpn_min;
1293    vpn_t     vpn_max;
1294
1295    // get pointer on process VMM
1296    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1297
1298    intptr_t addr_min = base;
1299        intptr_t addr_max = base + size;
1300
1301    // get pointer on vseg
1302        vseg_t * vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , base );
1303
1304        if( vseg == NULL)  return EINVAL;
1305
1306    // get extended pointer on VSL lock
1307    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1308
1309    // get lock protecting VSL
1310        remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
1311
1312        if( (vseg->min > addr_min) || (vseg->max < addr_max) )   // region not included in vseg
1313    {
1314        error = EINVAL;
1315    }
1316        else if( (vseg->min == addr_min) && (vseg->max == addr_max) ) // vseg must be removed
1317    {
1318        vmm_remove_vseg( vseg );
1319        error = 0;
1320    }
1321        else if( vseg->min == addr_min )                         // vseg must be resized
1322    {
1323        // update vseg base address
1324        vseg->min = addr_max;
1325
1326        // update vpn_base and vpn_size
1327        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1328        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1329        vseg->vpn_base = vpn_min;
1330        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1331        error = 0;
1332    }
1333        else if( vseg->max == addr_max )                          // vseg must be resized
1334    {
1335        // update vseg max address
1336        vseg->max = addr_min;
1337
1338        // update vpn_base and vpn_size
1339        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1340        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1341        vseg->vpn_base = vpn_min;
1342        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1343        error = 0;
1344    }
1345    else                                                      // vseg cut in three regions
1346    {
1347        // resize existing vseg
1348        vseg->max = addr_min;
1349
1350        // update vpn_base and vpn_size
1351        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1352        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1353        vseg->vpn_base = vpn_min;
1354        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1355
1356        // create new vseg
1357        new = vmm_create_vseg( process, 
1358                               vseg->type,
1359                               addr_min, 
1360                               (vseg->max - addr_max),
1361                               vseg->file_offset,
1362                               vseg->file_size,
1363                               vseg->mapper_xp,
1364                               vseg->cxy ); 
1365
1366        if( new == NULL ) error = EINVAL;
1367        else              error = 0;
1368    }
1369
1370    // release VMM lock
1371        remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
1372
1373        return error;
1374
1375}  // vmm_resize_vseg()
1376
1377///////////////////////////////////////////
1378error_t  vmm_get_vseg( process_t * process,
1379                       intptr_t    vaddr,
1380                       vseg_t   ** found_vseg )
1381{
1382    xptr_t    vseg_xp;
1383    vseg_t  * vseg;
1384    vmm_t   * vmm;
1385    error_t   error;
1386
1387    // get pointer on local VMM
1388    vmm = &process->vmm;
1389
1390    // try to get vseg from local VMM
1391    vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , vaddr );
1392
1393    if( vseg == NULL )   // vseg not found in local cluster => try to get it from ref
1394        {
1395        // get extended pointer on reference process
1396        xptr_t ref_xp = process->ref_xp;
1397
1398        // get cluster and local pointer on reference process
1399        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( ref_xp );
1400        process_t * ref_ptr = GET_PTR( ref_xp );
1401
1402        if( local_cxy == ref_cxy )  return -1;   // local cluster is the reference
1403
1404        // get extended pointer on reference vseg
1405        rpc_vmm_get_vseg_client( ref_cxy , ref_ptr , vaddr , &vseg_xp , &error );
1406           
1407        if( error )   return -1;                // vseg not found => illegal user vaddr
1408       
1409        // allocate a vseg in local cluster
1410        vseg = vseg_alloc();
1411
1412        if( vseg == NULL ) return -1;           // cannot allocate a local vseg
1413
1414        // initialise local vseg from reference
1415        vseg_init_from_ref( vseg , vseg_xp );
1416
1417        // register local vseg in local VMM
1418        vmm_vseg_attach( vmm , vseg );
1419    }   
1420
1421    // success
1422    *found_vseg = vseg;
1423    return 0;
1424
1425}  // end vmm_get_vseg()
1426
1427//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1428// This static function compute the target cluster to allocate a physical page
1429// for a given <vpn> in a given <vseg>, allocates the page (with an RPC if required)
1430// and returns an extended pointer on the allocated page descriptor.
1431// It can be called by a thread running in any cluster.
1432// The vseg cannot have the FILE type.
1433//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1434static xptr_t vmm_page_allocate( vseg_t * vseg,
1435                                 vpn_t    vpn )
1436{
1437
1438#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1439uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1440thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1441if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1442printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / cycle %d\n",
1443__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn, cycle );
1444#endif
1445
1446    page_t     * page_ptr;
1447    cxy_t        page_cxy;
1448    kmem_req_t   req;
1449    uint32_t     index;
1450
1451    uint32_t     type   = vseg->type;
1452    uint32_t     flags  = vseg->flags;
1453    uint32_t     x_size = LOCAL_CLUSTER->x_size;
1454    uint32_t     y_size = LOCAL_CLUSTER->y_size;
1455
1456// check vseg type
1457assert( ( type != VSEG_TYPE_FILE ) , "illegal vseg type\n" );
1458
1459    if( flags & VSEG_DISTRIB )    // distributed => cxy depends on vpn LSB
1460    {
1461        index    = vpn & ((x_size * y_size) - 1);
1462        page_cxy = HAL_CXY_FROM_XY( (index / y_size) , (index % y_size) );
1463
1464        // If the cluster selected from VPN's LSBs is empty, we select one randomly
1465        if ( cluster_is_active( page_cxy ) == false )
1466        {
1467            page_cxy = cluster_random_select();
1468        }
1469    }
1470    else                          // other cases => cxy specified in vseg
1471    {
1472        page_cxy = vseg->cxy;
1473    }
1474
1475    // allocate a physical page from target cluster
1476    if( page_cxy == local_cxy )  // target cluster is the local cluster
1477    {
1478        req.type  = KMEM_PAGE;
1479        req.size  = 0;
1480        req.flags = AF_NONE;
1481        page_ptr  = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1482    }
1483    else                           // target cluster is not the local cluster
1484    {
1485        rpc_pmem_get_pages_client( page_cxy , 0 , &page_ptr );
1486    }
1487
1488#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1489cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1490if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1491printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle %d\n",
1492__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn,
1493ppm_page2ppn( XPTR( page_cxy , page_ptr ) , cycle );
1494#endif
1495
1496    if( page_ptr == NULL ) return XPTR_NULL;
1497    else                   return XPTR( page_cxy , page_ptr );
1498
1499}  // end vmm_page_allocate() 
1500
1501////////////////////////////////////////
1502error_t vmm_get_one_ppn( vseg_t * vseg,
1503                         vpn_t    vpn,
1504                         ppn_t  * ppn )
1505{
1506    error_t    error;
1507    xptr_t     page_xp;           // extended pointer on physical page descriptor
1508    uint32_t   page_id;           // missing page index in vseg mapper
1509    uint32_t   type;              // vseg type;
1510
1511    type      = vseg->type;
1512    page_id   = vpn - vseg->vpn_base;
1513
1514#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1515uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1516thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1517if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1518printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / type %s / page_id  %d / cycle %d\n",
1519__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(type), page_id, cycle );
1520#endif
1521
1522    // FILE type : get the physical page from the file mapper
1523    if( type == VSEG_TYPE_FILE )
1524    {
1525        // get extended pointer on mapper
1526        xptr_t mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1527
1528assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1529"mapper not defined for a FILE vseg\n" );
1530       
1531        // get extended pointer on page descriptor
1532        page_xp = mapper_remote_get_page( mapper_xp , page_id );
1533
1534        if ( page_xp == XPTR_NULL ) return EINVAL;
1535    }
1536
1537    // Other types : allocate a physical page from target cluster,
1538    // as defined by vseg type and vpn value
1539    else
1540    {
1541        // allocate one physical page
1542        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
1543
1544        if( page_xp == XPTR_NULL ) return ENOMEM;
1545
1546        // initialise missing page from .elf file mapper for DATA and CODE types
1547        // the vseg->mapper_xp field is an extended pointer on the .elf file mapper
1548        if( (type == VSEG_TYPE_CODE) || (type == VSEG_TYPE_DATA) )
1549        {
1550            // get extended pointer on mapper
1551            xptr_t     mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1552
1553assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1554"mapper not defined for a CODE or DATA vseg\n" );
1555       
1556            // compute missing page offset in vseg
1557            uint32_t offset = page_id << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1558
1559            // compute missing page offset in .elf file
1560            uint32_t elf_offset = vseg->file_offset + offset;
1561
1562#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1563if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1564printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn = %x / elf_offset = %x\n",
1565__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, elf_offset );
1566#endif
1567            // compute extended pointer on page base
1568            xptr_t base_xp  = ppm_page2base( page_xp );
1569
1570            // file_size (in .elf mapper) can be smaller than vseg_size (BSS)
1571            uint32_t file_size = vseg->file_size;
1572
1573            if( file_size < offset )                 // missing page fully in  BSS
1574            {
1575
1576#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1577if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1578printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in BSS\n",
1579__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1580#endif
1581                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1582                {
1583                    memset( GET_PTR( base_xp ) , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
1584                }
1585                else
1586                {
1587                   hal_remote_memset( base_xp , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );       
1588                }
1589            }
1590            else if( file_size >= (offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE) )  // fully in  mapper
1591            {
1592
1593#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1594if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1595printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in mapper\n",
1596__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1597#endif
1598                error = mapper_move_kernel( mapper_xp,
1599                                            true,             // to_buffer
1600                                            elf_offset,
1601                                            base_xp,
1602                                            CONFIG_PPM_PAGE_SIZE ); 
1603                if( error ) return EINVAL;
1604            }
1605            else  // both in mapper and in BSS :
1606                  // - (file_size - offset)             bytes from mapper
1607                  // - (page_size + offset - file_size) bytes from BSS
1608            {
1609
1610#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1611if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1612printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / both mapper & BSS\n"
1613"      %d bytes from mapper / %d bytes from BSS\n",
1614__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn,
1615file_size - offset , offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size  );
1616#endif
1617                // initialize mapper part
1618                error = mapper_move_kernel( mapper_xp,
1619                                            true,         // to buffer
1620                                            elf_offset,
1621                                            base_xp,
1622                                            file_size - offset ); 
1623                if( error ) return EINVAL;
1624
1625                // initialize BSS part
1626                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1627                {
1628                    memset( GET_PTR( base_xp ) + file_size - offset , 0 , 
1629                            offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1630                }
1631                else
1632                {
1633                   hal_remote_memset( base_xp + file_size - offset , 0 , 
1634                                      offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1635                }
1636            }   
1637        }  // end initialisation for CODE or DATA types   
1638    } 
1639
1640    // return ppn
1641    *ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
1642
1643#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1644cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1645if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1646printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle\n",
1647__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , vpn , *ppn, cycle );
1648#endif
1649
1650    return 0;
1651
1652}  // end vmm_get_one_ppn()
1653
1654///////////////////////////////////////////////////
1655error_t vmm_handle_page_fault( process_t * process,
1656                               vpn_t       vpn )
1657{
1658    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1659    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1660    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1661    uint32_t         ref_attr;        // PTE_ATTR value in reference GPT
1662    ppn_t            ref_ppn;         // PTE_PPN value in reference GPT
1663    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1664    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1665    xptr_t           local_gpt_xp;    // extended pointer on local GPT
1666    xptr_t           local_lock_xp;   // extended pointer on local GPT lock
1667    xptr_t           ref_gpt_xp;      // extended pointer on reference GPT
1668    xptr_t           ref_lock_xp;     // extended pointer on reference GPT lock
1669    error_t          error;           // value returned by called functions
1670
1671    // get local vseg (access to reference VSL can be required)
1672    error = vmm_get_vseg( process, 
1673                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1674                          &vseg );
1675    if( error )
1676    {
1677        printk("\n[ERROR] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
1678        __FUNCTION__ , vpn , process->pid );
1679       
1680        return EXCP_USER_ERROR;
1681    }
1682
1683 #if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1684uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1685thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1686if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1687printk("\n[%s] threadr[%x,%x] enter for vpn %x / %s / cycle %d\n",
1688__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(vseg->type), cycle );
1689#endif
1690
1691    //////////////// private vseg => access only the local GPT
1692    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
1693    {
1694        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1695        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1696        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1697
1698        // take local GPT lock in write mode
1699        remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
1700
1701        // check VPN still unmapped in local GPT
1702
1703        // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1704        hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1705                         vpn,
1706                         &new_attr,
1707                         &new_ppn );
1708
1709        if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1710        { 
1711            // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1712            error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1713
1714            if( error )
1715            {
1716                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1717                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1718
1719                // release local GPT lock in write mode
1720                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1721
1722                return EXCP_KERNEL_PANIC;
1723            }
1724
1725            // define new_attr from vseg flags
1726            new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1727            if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1728            if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1729            if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1730            if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1731
1732            // set PTE (PPN & attribute) to local GPT
1733            error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1734                                     vpn,
1735                                     new_attr,
1736                                     new_ppn );
1737            if ( error )
1738            {
1739                printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn = %x\n",
1740                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1741
1742                // release local GPT lock in write mode
1743                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1744
1745                return EXCP_KERNEL_PANIC;
1746            }
1747        }
1748
1749        // release local GPT lock in write mode
1750        remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1751
1752#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1753cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1754if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1755printk("\n[%s] private page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1756__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
1757#endif
1758        return EXCP_NON_FATAL;
1759
1760    }   // end local GPT access
1761
1762    //////////// public vseg => access reference GPT
1763    else                               
1764    {
1765        // get reference process cluster and local pointer
1766        ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1767        ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1768
1769        // build extended pointer on reference GPT and reference GPT lock
1770        ref_gpt_xp  = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
1771        ref_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
1772
1773        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1774        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1775        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1776
1777        // take reference GPT lock in read mode
1778        remote_rwlock_rd_acquire( ref_lock_xp );
1779
1780        // get directly PPN & attributes from reference GPT
1781        // this can avoids a costly RPC for a false page fault
1782        hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1783                         vpn,
1784                         &ref_attr,
1785                         &ref_ppn );
1786
1787        // release reference GPT lock in read mode
1788        remote_rwlock_rd_release( ref_lock_xp );
1789
1790        if( ref_attr & GPT_MAPPED )        // false page fault => update local GPT
1791        {
1792            // take local GPT lock in write mode
1793            remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
1794           
1795            // check VPN still unmapped in local GPT
1796            hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1797                             vpn,
1798                             &new_attr,
1799                             &new_ppn );
1800
1801            if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1802            { 
1803                // update local GPT from reference GPT
1804                error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1805                                         vpn,
1806                                         ref_attr,
1807                                         ref_ppn );
1808                if( error )
1809                {
1810                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn %x\n",
1811                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1812
1813                    // release local GPT lock in write mode
1814                    remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1815           
1816                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1817                }
1818            }
1819            else    // VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1820            {
1821                // keep PTE from local GPT
1822                ref_attr = new_attr;
1823                ref_ppn  = new_ppn;
1824            }
1825
1826            // release local GPT lock in write mode
1827            remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1828           
1829#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1830cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1831if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1832printk("\n[%s] false page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1833__FUNCTION__, vpn, ref_ppn, ref_attr, cycle );
1834#endif
1835            return EXCP_NON_FATAL;
1836        }
1837        else                            // true page fault => update reference GPT
1838        {
1839            // take reference GPT lock in write mode
1840            remote_rwlock_wr_acquire( ref_lock_xp );
1841           
1842            // check VPN still unmapped in reference GPT
1843            // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1844            hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1845                             vpn,
1846                             &ref_attr,
1847                             &ref_ppn );
1848
1849            if( (ref_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN actually unmapped
1850            { 
1851                // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1852                error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1853
1854                if( error )
1855                {
1856                    printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1857                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1858
1859                   // release reference GPT lock in write mode
1860                   remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1861                   
1862                   return EXCP_KERNEL_PANIC;
1863                }
1864
1865                // define new_attr from vseg flags
1866                new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1867                if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1868                if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1869                if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1870                if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1871
1872                // update reference GPT
1873                error = hal_gpt_set_pte( ref_gpt_xp,
1874                                         vpn,
1875                                         new_attr,
1876                                         new_ppn );
1877
1878                // update local GPT (protected by reference GPT lock)
1879                error |= hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1880                                          vpn,
1881                                          new_attr,
1882                                          new_ppn );
1883
1884                if( error )
1885                {
1886                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update GPT / process %x / vpn = %x\n",
1887                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1888
1889                    // release reference GPT lock in write mode
1890                    remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1891
1892                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1893                }
1894            }
1895
1896            // release reference GPT lock in write mode
1897            remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1898
1899#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1900cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1901if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1902printk("\n[%s] true page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1903__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
1904#endif
1905            return EXCP_NON_FATAL;
1906        }
1907    }
1908}   // end vmm_handle_page_fault()
1909
1910////////////////////////////////////////////
1911error_t vmm_handle_cow( process_t * process,
1912                        vpn_t       vpn )
1913{
1914    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1915    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1916    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1917    xptr_t           gpt_xp;          // extended pointer on GPT
1918    xptr_t           gpt_lock_xp;     // extended pointer on GPT lock
1919    uint32_t         old_attr;        // current PTE_ATTR value
1920    ppn_t            old_ppn;         // current PTE_PPN value
1921    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1922    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1923    error_t          error;
1924
1925#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
1926uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1927thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1928if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
1929printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
1930__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
1931#endif
1932
1933    // access local GPT to get GPT_COW flag
1934    bool_t cow = hal_gpt_pte_is_cow( &(process->vmm.gpt), vpn );
1935
1936    if( cow == false ) return EXCP_USER_ERROR;
1937
1938    // get local vseg
1939    error = vmm_get_vseg( process, 
1940                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1941                          &vseg );
1942    if( error )
1943    {
1944        printk("\n[PANIC] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
1945        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
1946
1947        return EXCP_KERNEL_PANIC;
1948    }
1949
1950    // get reference GPT cluster and local pointer
1951    ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1952    ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1953
1954    // build relevant extended pointers on  relevant GPT and  GPT lock
1955    // - access local GPT for a private vseg 
1956    // - access reference GPT for a public vseg
1957    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
1958    {
1959        gpt_xp      = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1960        gpt_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1961    }
1962    else
1963    {
1964        gpt_xp      = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
1965        gpt_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
1966    }
1967
1968    // take GPT lock in write mode
1969    remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
1970
1971    // get current PTE from reference GPT
1972    hal_gpt_get_pte( gpt_xp,
1973                     vpn,
1974                     &old_attr,
1975                     &old_ppn );
1976
1977    // the PTE must be mapped for a COW
1978    if( (old_attr & GPT_MAPPED) == 0 )
1979    {
1980        printk("\n[PANIC] in %s : VPN %x in process %x unmapped\n",
1981        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
1982
1983        // release GPT lock in write mode
1984        remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
1985
1986        return EXCP_KERNEL_PANIC;
1987    }
1988
1989    // get extended pointer, cluster and local pointer on physical page descriptor
1990    xptr_t   page_xp  = ppm_ppn2page( old_ppn );
1991    cxy_t    page_cxy = GET_CXY( page_xp );
1992    page_t * page_ptr = GET_PTR( page_xp );
1993
1994    // get extended pointers on forks and lock field in page descriptor
1995    xptr_t forks_xp       = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
1996    xptr_t forks_lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
1997
1998    // take lock protecting "forks" counter
1999    remote_busylock_acquire( forks_lock_xp );
2000
2001    // get number of pending forks from page descriptor
2002    uint32_t forks = hal_remote_l32( forks_xp );
2003
2004    if( forks )        // pending fork => allocate a new page, and copy old to new
2005    {
2006        // allocate a new physical page
2007        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
2008        if( page_xp == XPTR_NULL ) 
2009        {
2010            printk("\n[PANIC] in %s : no memory for vpn %x in process %x\n",
2011            __FUNCTION__ , vpn, process->pid );
2012
2013            // release GPT lock in write mode
2014            remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
2015
2016            // release lock protecting "forks" counter
2017            remote_busylock_release( forks_lock_xp );
2018
2019            return EXCP_KERNEL_PANIC;
2020        }
2021
2022        // compute allocated page PPN
2023        new_ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
2024
2025        // copy old page content to new page
2026        xptr_t  old_base_xp = ppm_ppn2base( old_ppn );
2027        xptr_t  new_base_xp = ppm_ppn2base( new_ppn );
2028        memcpy( GET_PTR( new_base_xp ),
2029                GET_PTR( old_base_xp ),
2030                CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
2031
2032        // decrement pending forks counter in page descriptor
2033        hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
2034
2035#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2036if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2037printk("\n[%s] thread[%x,%x] : pending forks => allocate a new PPN %x\n",
2038__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, new_ppn );
2039#endif
2040
2041    }             
2042    else               // no pending fork => keep the existing page
2043    {
2044
2045#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2046if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2047printk("\n[%s] thread[%x,%x]  no pending forks => keep existing PPN %x\n",
2048__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, new_ppn );
2049#endif
2050        new_ppn = old_ppn;
2051    }
2052
2053    // release lock protecting "forks" counter
2054    remote_busylock_release( forks_lock_xp );
2055
2056    // build new_attr : reset COW and set WRITABLE,
2057    new_attr = (old_attr | GPT_WRITABLE) & (~GPT_COW);
2058
2059    // update the relevan GPT
2060    // - private vseg => update local GPT
2061    // - public vseg => update all GPT copies
2062    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
2063    {
2064        hal_gpt_set_pte( gpt_xp,
2065                         vpn,
2066                         new_attr,
2067                         new_ppn );
2068    }
2069    else
2070    {
2071        if( ref_cxy == local_cxy )                  // reference cluster is local
2072        {
2073            vmm_global_update_pte( process,
2074                                   vpn,
2075                                   new_attr,
2076                                   new_ppn );
2077        }
2078        else                                        // reference cluster is remote
2079        {
2080            rpc_vmm_global_update_pte_client( ref_cxy,
2081                                              ref_ptr,
2082                                              vpn,
2083                                              new_attr,
2084                                              new_ppn );
2085        }
2086    }
2087
2088    // release GPT lock in write mode
2089    remote_rwlock_wr_release( gpt_lock_xp );
2090
2091#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
2092cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
2093if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2094printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
2095__FUNCTION__, process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
2096#endif
2097
2098     return EXCP_NON_FATAL;
2099
2100}   // end vmm_handle_cow()
2101
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.