source: trunk/kernel/mm/vmm.c @ 619

Last change on this file since 619 was 619, checked in by alain, 3 years ago

1) Fix a bug in KSH : after the "load" command,

the [ksh] prompt is now printed after completion
of the loaded application.

2) Fix a bug in vmm_handle_cow() : the copy-on-write

use now a hal_remote_memcpy() to replicate the page content.


File size: 74.2 KB
Line 
1/*
2 * vmm.c - virtual memory manager related operations definition.
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    uint32_t  i;
67
68#if DEBUG_VMM_INIT
69thread_t * this = CURRENT_THREAD;
70uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
71if( DEBUG_VMM_INIT )
72printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x in cluster %x / cycle %d\n", 
73__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy, cycle );
74#endif
75
76    // get pointer on VMM
77    vmm_t   * vmm = &process->vmm;
78
79    // initialize local list of vsegs
80    vmm->vsegs_nr = 0;
81        xlist_root_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ) );
82        remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) , LOCK_VMM_VSL );
83
84assert( ((CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE + CONFIG_VMM_ARGS_SIZE + CONFIG_VMM_ENVS_SIZE) 
85<= CONFIG_VMM_ELF_BASE) , "UTILS zone too small\n" );
86
87assert( (CONFIG_THREADS_MAX_PER_CLUSTER <= 32) ,
88"no more than 32 threads per cluster for a single process\n");
89
90assert( ((CONFIG_VMM_STACK_SIZE * CONFIG_THREADS_MAX_PER_CLUSTER) <=
91(CONFIG_VMM_VSPACE_SIZE - CONFIG_VMM_STACK_BASE)) ,
92"STACK zone too small\n");
93
94    // register kentry vseg in VSL
95    base = CONFIG_VMM_KENTRY_BASE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
96    size = CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
97
98    vseg_kentry = vmm_create_vseg( process,
99                                   VSEG_TYPE_CODE,
100                                   base,
101                                   size,
102                                   0,             // file_offset unused
103                                   0,             // file_size unused
104                                   XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
105                                   local_cxy );
106
107    if( vseg_kentry == NULL )
108    {
109        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register kentry vseg\n", __FUNCTION__ );
110        return -1;
111    }
112
113    vmm->kent_vpn_base = base;
114
115    // register args vseg in VSL
116    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
117            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
118    size = CONFIG_VMM_ARGS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
119
120    vseg_args = vmm_create_vseg( process,
121                                 VSEG_TYPE_DATA,
122                                 base,
123                                 size,
124                                 0,             // file_offset unused
125                                 0,             // file_size unused
126                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
127                                 local_cxy );
128
129    if( vseg_args == NULL )
130    {
131        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register args vseg\n", __FUNCTION__ );
132        return -1;
133    }
134
135    vmm->args_vpn_base = base;
136
137    // register the envs vseg in VSL
138    base = (CONFIG_VMM_KENTRY_BASE + 
139            CONFIG_VMM_KENTRY_SIZE +
140            CONFIG_VMM_ARGS_SIZE   ) << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
141    size = CONFIG_VMM_ENVS_SIZE << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
142
143    vseg_envs = vmm_create_vseg( process,
144                                 VSEG_TYPE_DATA,
145                                 base,
146                                 size,
147                                 0,             // file_offset unused
148                                 0,             // file_size unused
149                                 XPTR_NULL,     // mapper_xp unused
150                                 local_cxy );
151
152    if( vseg_envs == NULL )
153    {
154        printk("\n[ERROR] in %s : cannot register envs vseg\n", __FUNCTION__ );
155        return -1;
156    }
157
158    vmm->envs_vpn_base = base;
159
160    // create GPT (empty)
161    error = hal_gpt_create( &vmm->gpt );
162
163    if( error ) 
164    printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
165
166    // initialize GPT lock
167    remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) , LOCK_VMM_GPT );
168
169    // architecture specic GPT initialisation
170    // (For TSAR, identity map the kentry_vseg)
171    error = hal_vmm_init( vmm );
172
173    if( error ) 
174    printk("\n[ERROR] in %s : cannot initialize GPT\n", __FUNCTION__ );
175
176    // initialize STACK allocator
177    vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
178    vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
179    busylock_init( &vmm->stack_mgr.lock , LOCK_VMM_STACK );
180
181    // initialize MMAP allocator
182    vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
183    vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
184    vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
185    busylock_init( &vmm->mmap_mgr.lock , LOCK_VMM_MMAP );
186    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
187
188    // initialize instrumentation counters
189        vmm->pgfault_nr = 0;
190
191    hal_fence();
192
193#if DEBUG_VMM_INIT
194cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
195if( DEBUG_VMM_INIT )
196printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x in cluster %x / cycle %d\n", 
197__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy, cycle );
198#endif
199
200    return 0;
201
202}  // end vmm_init()
203
204//////////////////////////////////////
205void vmm_display( process_t * process,
206                  bool_t      mapping )
207{
208    vmm_t * vmm = &process->vmm;
209    gpt_t * gpt = &vmm->gpt;
210
211    printk("\n***** VSL and GPT(%x) for process %x in cluster %x\n\n",
212    process->vmm.gpt.ptr , process->pid , local_cxy );
213
214    // get lock protecting the VSL and the GPT
215    remote_rwlock_rd_acquire( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
216    remote_rwlock_rd_acquire( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) );
217
218    // scan the list of vsegs
219    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
220    xptr_t         iter_xp;
221    xptr_t         vseg_xp;
222    vseg_t       * vseg;
223    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
224    {
225        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
226        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
227
228        printk(" - %s : base = %X / size = %X / npages = %d\n",
229        vseg_type_str( vseg->type ) , vseg->min , vseg->max - vseg->min , vseg->vpn_size );
230
231        if( mapping )
232        {
233            vpn_t    vpn;
234            ppn_t    ppn;
235            uint32_t attr;
236            vpn_t    base = vseg->vpn_base;
237            vpn_t    size = vseg->vpn_size;
238            for( vpn = base ; vpn < (base+size) ; vpn++ )
239            {
240                hal_gpt_get_pte( XPTR( local_cxy , gpt ) , vpn , &attr , &ppn );
241                if( attr & GPT_MAPPED )
242                {
243                    printk("    . vpn = %X / attr = %X / ppn = %X\n", vpn , attr , ppn );
244                }
245            }
246        }
247    }
248
249    // release the locks
250    remote_rwlock_rd_release( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock ) );
251    remote_rwlock_rd_release( XPTR( local_cxy , &vmm->gpt_lock ) );
252
253}  // vmm_display()
254
255//////////////////////////////////////////
256void vmm_attach_vseg_to_vsl( vmm_t  * vmm,
257                             vseg_t * vseg )
258{
259    // build extended pointer on rwlock protecting VSL
260    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
261
262    // get rwlock in write mode
263    remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
264
265    // update vseg descriptor
266    vseg->vmm = vmm;
267
268    // add vseg in vmm list
269    xlist_add_last( XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ),
270                    XPTR( local_cxy , &vseg->xlist ) );
271
272    // release rwlock in write mode
273    remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
274}
275
276////////////////////////////////////////////
277void vmm_detach_vseg_from_vsl( vmm_t  * vmm,
278                               vseg_t * vseg )
279{
280    // get vseg type
281    uint32_t type = vseg->type;
282
283    // build extended pointer on rwlock protecting VSL
284    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
285
286    // get rwlock in write mode
287    remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
288
289    // update vseg descriptor
290    vseg->vmm = NULL;
291
292    // remove vseg from VSL
293    xlist_unlink( XPTR( local_cxy , &vseg->xlist ) );
294
295    // release rwlock in write mode
296    remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
297
298    // release the stack slot to VMM stack allocator if STACK type
299    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
300    {
301        // get pointer on stack allocator
302        stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
303
304        // compute slot index
305        uint32_t index = ((vseg->vpn_base - mgr->vpn_base - 1) / CONFIG_VMM_STACK_SIZE);
306
307        // update stacks_bitmap
308        busylock_acquire( &mgr->lock );
309        bitmap_clear( &mgr->bitmap , index );
310        busylock_release( &mgr->lock );
311    }
312
313    // release the vseg to VMM mmap allocator if MMAP type
314    if( (type == VSEG_TYPE_ANON) || (type == VSEG_TYPE_FILE) || (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
315    {
316        // get pointer on mmap allocator
317        mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
318
319        // compute zombi_list index
320        uint32_t index = bits_log2( vseg->vpn_size );
321
322        // update zombi_list
323        busylock_acquire( &mgr->lock );
324        list_add_first( &mgr->zombi_list[index] , &vseg->zlist );
325        busylock_release( &mgr->lock );
326    }
327
328    // release physical memory allocated for vseg descriptor if no MMAP type
329    if( (type != VSEG_TYPE_ANON) && (type != VSEG_TYPE_FILE) && (type != VSEG_TYPE_REMOTE) )
330    {
331        vseg_free( vseg );
332    }
333
334}  // end vmm_remove_vseg_from_vsl()
335
336////////////////////////////////////////////////
337void vmm_global_update_pte( process_t * process,
338                            vpn_t       vpn,
339                            uint32_t    attr,
340                            ppn_t       ppn )
341{
342    xlist_entry_t * process_root_ptr;
343    xptr_t          process_root_xp;
344    xptr_t          process_iter_xp;
345
346    xptr_t          remote_process_xp;
347    cxy_t           remote_process_cxy;
348    process_t     * remote_process_ptr;
349    xptr_t          remote_gpt_xp;
350
351    pid_t           pid;
352    cxy_t           owner_cxy;
353    lpid_t          owner_lpid;
354
355#if DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
356uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
357thread_t * this = CURRENT_THREAD;
358if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
359printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
360__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , vpn , cycle );
361#endif
362
363// check cluster is reference
364assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) , "not called in reference cluster\n");
365
366    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
367    pid              = process->pid;
368    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
369    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
370    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
371    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
372
373    // loop on destination process copies
374    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
375    {
376        // get cluster and local pointer on remote process
377        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
378        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
379        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
380
381#if (DEBUG_VMM_UPDATE_PTE & 0x1)
382if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
383printk("\n[%s] threadr[%x,%x] handling vpn %x for process %x in cluster %x\n",
384__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, process->pid, remote_process_cxy );
385#endif
386
387        // get extended pointer on remote gpt
388        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
389
390        // update remote GPT
391        hal_gpt_update_pte( remote_gpt_xp, vpn, attr, ppn );
392    } 
393
394#if DEBUG_VMM_UPDATE_PTE
395cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
396if( DEBUG_VMM_UPDATE_PTE < cycle )
397printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x / vpn %x / cycle %d\n",
398__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , vpn , cycle );
399#endif
400
401}  // end vmm_global_update_pte()
402
403///////////////////////////////////////
404void vmm_set_cow( process_t * process )
405{
406    vmm_t         * vmm;
407
408    xlist_entry_t * process_root_ptr;
409    xptr_t          process_root_xp;
410    xptr_t          process_iter_xp;
411
412    xptr_t          remote_process_xp;
413    cxy_t           remote_process_cxy;
414    process_t     * remote_process_ptr;
415    xptr_t          remote_gpt_xp;
416
417    xptr_t          vseg_root_xp;
418    xptr_t          vseg_iter_xp;
419
420    xptr_t          vseg_xp;
421    vseg_t        * vseg;
422
423    pid_t           pid;
424    cxy_t           owner_cxy;
425    lpid_t          owner_lpid;
426
427#if DEBUG_VMM_SET_COW
428uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
429thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
430if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
431printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / cycle %d\n",
432__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
433#endif
434
435// check cluster is reference
436assert( (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) ,
437"local cluster is not process reference cluster\n");
438
439    // get pointer on reference VMM
440    vmm = &process->vmm;
441
442    // get extended pointer on root of process copies xlist in owner cluster
443    pid              = process->pid;
444    owner_cxy        = CXY_FROM_PID( pid );
445    owner_lpid       = LPID_FROM_PID( pid );
446    process_root_ptr = &LOCAL_CLUSTER->pmgr.copies_root[owner_lpid];
447    process_root_xp  = XPTR( owner_cxy , process_root_ptr );
448
449    // get extended pointer on root of vsegs xlist from reference VMM
450    vseg_root_xp  = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root ); 
451
452    // loop on destination process copies
453    XLIST_FOREACH( process_root_xp , process_iter_xp )
454    {
455        // get cluster and local pointer on remote process
456        remote_process_xp  = XLIST_ELEMENT( process_iter_xp , process_t , copies_list );
457        remote_process_ptr = GET_PTR( remote_process_xp );
458        remote_process_cxy = GET_CXY( remote_process_xp );
459
460#if (DEBUG_VMM_SET_COW & 1)
461if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
462printk("\n[%s] thread[%x,%x] handling process %x in cluster %x\n",
463__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , remote_process_cxy );
464#endif
465
466        // get extended pointer on remote gpt
467        remote_gpt_xp = XPTR( remote_process_cxy , &remote_process_ptr->vmm.gpt );
468
469        // loop on vsegs in (local) reference process VSL
470        XLIST_FOREACH( vseg_root_xp , vseg_iter_xp )
471        {
472            // get pointer on vseg
473            vseg_xp  = XLIST_ELEMENT( vseg_iter_xp , vseg_t , xlist );
474            vseg     = GET_PTR( vseg_xp );
475
476assert( (GET_CXY( vseg_xp ) == local_cxy) ,
477"all vsegs in reference VSL must be local\n" );
478
479            // get vseg type, base and size
480            uint32_t type     = vseg->type;
481            vpn_t    vpn_base = vseg->vpn_base;
482            vpn_t    vpn_size = vseg->vpn_size;
483
484#if (DEBUG_VMM_SET_COW & 1)
485if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
486printk("\n[%s] thread[%x,%x] handling vseg %s / vpn_base = %x / vpn_size = %x\n",
487__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), vpn_base, vpn_size );
488#endif
489            // only DATA, ANON and REMOTE vsegs
490            if( (type == VSEG_TYPE_DATA)  ||
491                (type == VSEG_TYPE_ANON)  ||
492                (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
493            {
494                vpn_t      vpn;
495                uint32_t   attr;
496                ppn_t      ppn;
497                xptr_t     page_xp;
498                cxy_t      page_cxy;
499                page_t   * page_ptr;
500                xptr_t     forks_xp;
501                xptr_t     lock_xp;
502
503                // update flags in remote GPT
504                hal_gpt_set_cow( remote_gpt_xp,
505                                 vpn_base,
506                                 vpn_size ); 
507
508                // atomically increment pending forks counter in physical pages,
509                // for all vseg pages that are mapped in reference cluster
510                if( remote_process_cxy == local_cxy )
511                {
512                    // scan all pages in vseg
513                    for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
514                    {
515                        // get page attributes and PPN from reference GPT
516                        hal_gpt_get_pte( remote_gpt_xp , vpn , &attr , &ppn ); 
517
518                        // atomically update pending forks counter if page is mapped
519                        if( attr & GPT_MAPPED )
520                        {
521                            // get pointers and cluster on page descriptor
522                            page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
523                            page_cxy = GET_CXY( page_xp );
524                            page_ptr = GET_PTR( page_xp );
525
526                            // get extended pointers on "forks" and "lock"
527                            forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
528                            lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
529
530                            // take lock protecting "forks" counter
531                            remote_busylock_acquire( lock_xp );
532
533                            // increment "forks"
534                            hal_remote_atomic_add( forks_xp , 1 );
535
536                            // release lock protecting "forks" counter
537                            remote_busylock_release( lock_xp );
538                        }
539                    }   // end loop on vpn
540                }   // end if local
541            }   // end if vseg type
542        }   // end loop on vsegs
543    }   // end loop on process copies
544 
545#if DEBUG_VMM_SET_COW
546cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
547if( DEBUG_VMM_SET_COW < cycle )
548printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x / cycle %d\n",
549__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid , cycle );
550#endif
551
552}  // end vmm_set-cow()
553
554/////////////////////////////////////////////////
555error_t vmm_fork_copy( process_t * child_process,
556                       xptr_t      parent_process_xp )
557{
558    error_t     error;
559    cxy_t       parent_cxy;
560    process_t * parent_process;
561    vmm_t     * parent_vmm;
562    xptr_t      parent_lock_xp;
563    vmm_t     * child_vmm;
564    xptr_t      iter_xp;
565    xptr_t      parent_vseg_xp;
566    vseg_t    * parent_vseg;
567    vseg_t    * child_vseg;
568    uint32_t    type;
569    bool_t      cow;
570    vpn_t       vpn;           
571    vpn_t       vpn_base;
572    vpn_t       vpn_size;
573    xptr_t      page_xp;        // extended pointer on page descriptor
574    page_t    * page_ptr;
575    cxy_t       page_cxy;
576    xptr_t      forks_xp;       // extended pointer on forks counter in page descriptor
577    xptr_t      lock_xp;        // extended pointer on lock protecting the forks counter
578    xptr_t      parent_root_xp;
579    bool_t      mapped; 
580    ppn_t       ppn;
581
582#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
583uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
584thread_t * this = CURRENT_THREAD;
585if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
586printk("\n[%s] thread %x enter / cycle %d\n",
587__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, cycle );
588#endif
589
590    // get parent process cluster and local pointer
591    parent_cxy     = GET_CXY( parent_process_xp );
592    parent_process = GET_PTR( parent_process_xp );
593
594    // get local pointers on parent and child VMM
595    parent_vmm = &parent_process->vmm; 
596    child_vmm  = &child_process->vmm;
597
598    // get extended pointer on lock protecting the parent VSL
599    parent_lock_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_lock );
600
601    // initialize the lock protecting the child VSL
602    remote_rwlock_init( XPTR( local_cxy , &child_vmm->vsegs_lock ), LOCK_VMM_STACK );
603
604    // initialize the child VSL as empty
605    xlist_root_init( XPTR( local_cxy, &child_vmm->vsegs_root ) );
606    child_vmm->vsegs_nr = 0;
607
608    // create child GPT
609    error = hal_gpt_create( &child_vmm->gpt );
610
611    if( error )
612    {
613        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
614        return -1;
615    }
616
617    // build extended pointer on parent VSL
618    parent_root_xp = XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->vsegs_root );
619
620    // take the lock protecting the parent VSL in read mode
621    remote_rwlock_rd_acquire( parent_lock_xp );
622
623    // loop on parent VSL xlist
624    XLIST_FOREACH( parent_root_xp , iter_xp )
625    {
626        // get local and extended pointers on current parent vseg
627        parent_vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
628        parent_vseg    = GET_PTR( parent_vseg_xp );
629
630        // get vseg type
631        type = hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->type ) );
632       
633#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
634cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
635if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
636printk("\n[%s] thread[%x,%x] found parent vseg %s / vpn_base = %x / cycle %d\n",
637__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type),
638hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
639#endif
640
641        // all parent vsegs - but STACK - must be copied in child VSL
642        if( type != VSEG_TYPE_STACK )
643        {
644            // allocate memory for a new child vseg
645            child_vseg = vseg_alloc();
646            if( child_vseg == NULL )   // release all allocated vsegs
647            {
648                vmm_destroy( child_process );
649                printk("\n[ERROR] in %s : cannot create vseg for child\n", __FUNCTION__ );
650                return -1;
651            }
652
653            // copy parent vseg to child vseg
654            vseg_init_from_ref( child_vseg , parent_vseg_xp );
655
656            // register child vseg in child VSL
657            vmm_attach_vseg_to_vsl( child_vmm , child_vseg );
658
659#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
660cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
661if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
662printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied vseg %s / vpn_base = %x to child VSL / cycle %d\n",
663__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type),
664hal_remote_l32( XPTR( parent_cxy , &parent_vseg->vpn_base ) ) , cycle );
665#endif
666
667            // copy DATA, MMAP, REMOTE, FILE parent GPT entries to child GPT
668            if( type != VSEG_TYPE_CODE )
669            {
670                // activate the COW for DATA, MMAP, REMOTE vsegs only
671                cow = ( type != VSEG_TYPE_FILE );
672
673                vpn_base = child_vseg->vpn_base;
674                vpn_size = child_vseg->vpn_size;
675
676                // scan pages in parent vseg
677                for( vpn = vpn_base ; vpn < (vpn_base + vpn_size) ; vpn++ )
678                {
679                    error = hal_gpt_pte_copy( &child_vmm->gpt,
680                                              XPTR( parent_cxy , &parent_vmm->gpt ),
681                                              vpn,
682                                              cow,
683                                              &ppn,
684                                              &mapped );
685                    if( error )
686                    {
687                        vmm_destroy( child_process );
688                        printk("\n[ERROR] in %s : cannot copy GPT\n", __FUNCTION__ );
689                        return -1;
690                    }
691
692                    // increment pending forks counter in page if mapped
693                    if( mapped )
694                    {
695                        // get pointers and cluster on page descriptor
696                        page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
697                        page_cxy = GET_CXY( page_xp );
698                        page_ptr = GET_PTR( page_xp );
699
700                        // get extended pointers on "forks" and "lock"
701                        forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
702                        lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
703
704                        // get lock protecting "forks" counter
705                        remote_busylock_acquire( lock_xp );
706
707                        // increment "forks"
708                        hal_remote_atomic_add( forks_xp , 1 );
709
710                        // release lock protecting "forks" counter
711                        remote_busylock_release( lock_xp );
712
713#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
714cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
715if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
716printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied vpn %x to child GPT / cycle %d\n",
717__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , vpn , cycle );
718#endif
719                    }
720                }
721            }   // end if no code & no stack
722        }   // end if no stack
723    }   // end loop on vsegs
724
725    // release the parent VSL lock in read mode
726    remote_rwlock_rd_release( parent_lock_xp );
727
728    // initialize child GPT (architecture specic)
729    // => For TSAR, identity map the kentry_vseg
730    error = hal_vmm_init( child_vmm );
731
732    if( error )
733    {
734        printk("\n[ERROR] in %s : cannot create GPT\n", __FUNCTION__ );
735        return -1;
736    }
737
738    // initialize the child VMM STACK allocator
739    child_vmm->stack_mgr.bitmap   = 0;
740    child_vmm->stack_mgr.vpn_base = CONFIG_VMM_STACK_BASE;
741
742    // initialize the child VMM MMAP allocator
743    uint32_t i;
744    child_vmm->mmap_mgr.vpn_base        = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
745    child_vmm->mmap_mgr.vpn_size        = CONFIG_VMM_STACK_BASE - CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
746    child_vmm->mmap_mgr.first_free_vpn  = CONFIG_VMM_HEAP_BASE;
747    for( i = 0 ; i < 32 ; i++ ) list_root_init( &child_vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] );
748
749    // initialize instrumentation counters
750        child_vmm->pgfault_nr    = 0;
751
752    // copy base addresses from parent VMM to child VMM
753    child_vmm->kent_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->kent_vpn_base));
754    child_vmm->args_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->args_vpn_base));
755    child_vmm->envs_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->envs_vpn_base));
756    child_vmm->heap_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->heap_vpn_base));
757    child_vmm->code_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->code_vpn_base));
758    child_vmm->data_vpn_base = (vpn_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->data_vpn_base));
759
760    child_vmm->entry_point = (intptr_t)hal_remote_lpt(XPTR(parent_cxy, &parent_vmm->entry_point));
761
762    hal_fence();
763
764#if DEBUG_VMM_FORK_COPY
765cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
766if( DEBUG_VMM_FORK_COPY < cycle )
767printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit successfully / cycle %d\n",
768__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , cycle );
769#endif
770
771    return 0;
772
773}  // vmm_fork_copy()
774
775///////////////////////////////////////
776void vmm_destroy( process_t * process )
777{
778    xptr_t   vseg_xp;
779        vseg_t * vseg;
780
781#if DEBUG_VMM_DESTROY
782uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
783thread_t * this = CURRENT_THREAD;
784if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
785printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x in cluster %x / cycle %d\n",
786__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy, cycle );
787#endif
788
789#if (DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
790if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
791vmm_display( process , true );
792#endif
793
794    // get pointer on local VMM
795    vmm_t  * vmm = &process->vmm;
796
797    // get extended pointer on VSL root and VSL lock
798    xptr_t   root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
799
800    // scan the VSL to delete all registered vsegs
801    // (don't use a FOREACH for item deletion in xlist)
802
803uint32_t count = 0;
804
805        while( !xlist_is_empty( root_xp ) && (count < 10 ) )
806        {
807        // get pointer on first vseg in VSL
808                vseg_xp = XLIST_FIRST( root_xp , vseg_t , xlist );
809        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
810
811        // delete vseg and release physical pages
812        vmm_delete_vseg( process->pid , vseg->min );
813
814#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
815if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
816printk("\n[%s] %s vseg deleted / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
817__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
818#endif
819
820count++;
821
822        }
823
824    // remove all vsegs from zombi_lists in MMAP allocator
825    uint32_t i;
826    for( i = 0 ; i<32 ; i++ )
827    {
828            while( !list_is_empty( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] ) )
829            {
830                    vseg = LIST_FIRST( &vmm->mmap_mgr.zombi_list[i] , vseg_t , zlist );
831
832#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
833if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
834printk("\n[%s] found zombi vseg / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
835__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
836#endif
837            // clean vseg descriptor
838            vseg->vmm = NULL;
839
840            // remove vseg from  xlist
841            xlist_unlink( XPTR( local_cxy , &vseg->xlist ) );
842
843                    // release vseg descriptor
844            vseg_free( vseg );
845
846#if( DEBUG_VMM_DESTROY & 1 )
847if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
848printk("\n[%s] zombi vseg released / vpn_base %x / vpn_size %d\n",
849__FUNCTION__ , vseg_type_str( vseg->type ), vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
850#endif
851            }
852    }
853
854    // release memory allocated to the GPT itself
855    hal_gpt_destroy( &vmm->gpt );
856
857#if DEBUG_VMM_DESTROY
858cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
859if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
860printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for process %x in cluster %x / cycle %d\n",
861__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, local_cxy , cycle );
862#endif
863
864}  // end vmm_destroy()
865
866/////////////////////////////////////////////////
867vseg_t * vmm_check_conflict( process_t * process,
868                             vpn_t       vpn_base,
869                             vpn_t       vpn_size )
870{
871    vmm_t        * vmm = &process->vmm;
872
873    // scan the VSL
874        vseg_t       * vseg;
875    xptr_t         iter_xp;
876    xptr_t         vseg_xp;
877    xptr_t         root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
878
879        XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
880        {
881                vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
882        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
883
884                if( ((vpn_base + vpn_size) > vseg->vpn_base) &&
885             (vpn_base < (vseg->vpn_base + vseg->vpn_size)) ) return vseg;
886        }
887    return NULL;
888
889}  // end vmm_check_conflict()
890
891////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
892// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
893// the VMM stack_vseg specific allocator.
894////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
895// @ vmm      : pointer on VMM.
896// @ vpn_base : (return value) first allocated page
897// @ vpn_size : (return value) number of allocated pages
898////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
899static error_t vmm_stack_alloc( vmm_t * vmm,
900                                vpn_t * vpn_base,
901                                vpn_t * vpn_size )
902{
903    // get stack allocator pointer
904    stack_mgr_t * mgr = &vmm->stack_mgr;
905
906    // get lock on stack allocator
907    busylock_acquire( &mgr->lock );
908
909    // get first free slot index in bitmap
910    int32_t index = bitmap_ffc( &mgr->bitmap , 4 );
911    if( (index < 0) || (index > 31) )
912    {
913        busylock_release( &mgr->lock );
914        return 0xFFFFFFFF;
915    }
916
917    // update bitmap
918    bitmap_set( &mgr->bitmap , index );
919
920    // release lock on stack allocator
921    busylock_release( &mgr->lock );
922
923    // returns vpn_base, vpn_size (one page non allocated)
924    *vpn_base = mgr->vpn_base + index * CONFIG_VMM_STACK_SIZE + 1;
925    *vpn_size = CONFIG_VMM_STACK_SIZE - 1;
926    return 0;
927
928} // end vmm_stack_alloc()
929
930////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
931// This static function is called by the vmm_create_vseg() function, and implements
932// the VMM MMAP specific allocator.
933////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
934// @ vmm      : [in] pointer on VMM.
935// @ npages   : [in] requested number of pages.
936// @ vpn_base : [out] first allocated page.
937// @ vpn_size : [out] actual number of allocated pages.
938////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
939static error_t vmm_mmap_alloc( vmm_t * vmm,
940                               vpn_t   npages,
941                               vpn_t * vpn_base,
942                               vpn_t * vpn_size )
943{
944    uint32_t   index;
945    vseg_t   * vseg;
946    vpn_t      base;
947    vpn_t      size;
948    vpn_t      free;
949
950#if DEBUG_VMM_MMAP_ALLOC
951thread_t * this = CURRENT_THREAD;
952uint32_t cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
953if( DEBUG_VMM_MMAP_ALLOC < cycle )
954printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter / cycle %d\n",
955__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, cycle );
956#endif
957
958    // vseg size must be power of 2
959    // compute actual size and index in zombi_list array
960    size  = POW2_ROUNDUP( npages );
961    index = bits_log2( size );
962
963    // get mmap allocator pointer
964    mmap_mgr_t * mgr = &vmm->mmap_mgr;
965
966    // get lock on mmap allocator
967    busylock_acquire( &mgr->lock );
968
969    // get vseg from zombi_list or from mmap zone
970    if( list_is_empty( &mgr->zombi_list[index] ) )     // from mmap zone
971    {
972        // check overflow
973        free = mgr->first_free_vpn;
974        if( (free + size) > mgr->vpn_size ) return -1;
975
976        // update MMAP allocator
977        mgr->first_free_vpn += size;
978
979        // compute base
980        base = free;
981    }
982    else                                             // from zombi_list
983    {
984        // get pointer on zombi vseg from zombi_list
985        vseg = LIST_FIRST( &mgr->zombi_list[index] , vseg_t , zlist );
986
987        // remove vseg from free-list
988        list_unlink( &vseg->zlist );
989
990        // compute base
991        base = vseg->vpn_base;
992    }
993
994    // release lock on mmap allocator
995    busylock_release( &mgr->lock );
996
997#if DEBUG_VMM_MMAP_ALLOC
998cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
999if( DEBUG_VMM_DESTROY < cycle )
1000printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / vpn_base %x / vpn_size %x / cycle %d\n",
1001__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, base, size, cycle );
1002#endif
1003
1004    // returns vpn_base, vpn_size
1005    *vpn_base = base;
1006    *vpn_size = size;
1007    return 0;
1008
1009}  // end vmm_mmap_alloc()
1010
1011////////////////////////////////////////////////
1012vseg_t * vmm_create_vseg( process_t   * process,
1013                              vseg_type_t   type,
1014                          intptr_t      base,
1015                              uint32_t      size,
1016                          uint32_t      file_offset,
1017                          uint32_t      file_size,
1018                          xptr_t        mapper_xp,
1019                          cxy_t         cxy )
1020{
1021    vseg_t     * vseg;          // created vseg pointer
1022    vpn_t        vpn_base;      // first page index
1023    vpn_t        vpn_size;      // number of pages covered by vseg
1024        error_t      error;
1025
1026#if DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
1027thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1028uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1029if( DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
1030printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for process %x / %s / cxy %x / cycle %d\n",
1031__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, process->pid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
1032#endif
1033
1034    // get pointer on VMM
1035        vmm_t * vmm    = &process->vmm;
1036
1037    // compute base, size, vpn_base, vpn_size, depending on vseg type
1038    // we use the VMM specific allocators for "stack", "file", "anon", & "remote" vsegs
1039
1040    if( type == VSEG_TYPE_STACK )
1041    {
1042        // get vpn_base and vpn_size from STACK allocator
1043        error = vmm_stack_alloc( vmm , &vpn_base , &vpn_size );
1044        if( error )
1045        {
1046            printk("\n[ERROR] in %s : no space for stack vseg / process %x in cluster %x\n",
1047            __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
1048            return NULL;
1049        }
1050
1051        // compute vseg base and size from vpn_base and vpn_size
1052        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1053        size = vpn_size << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1054    }
1055    else if( type == VSEG_TYPE_FILE )
1056    {
1057        // compute page index (in mapper) for first byte
1058        vpn_t    vpn_min    = file_offset >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1059
1060        // compute page index (in mapper) for last byte
1061        vpn_t    vpn_max    = (file_offset + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1062
1063        // compute offset in first page
1064        uint32_t offset = file_offset & CONFIG_PPM_PAGE_MASK;
1065
1066        // compute number of pages required in virtual space
1067        vpn_t    npages      = vpn_max - vpn_min + 1;
1068
1069        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
1070        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
1071        if( error )
1072        {
1073            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
1074                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
1075            return NULL;
1076        }
1077
1078        // set the vseg base (not always aligned for FILE)
1079        base = (vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT) + offset; 
1080    }
1081    else if( (type == VSEG_TYPE_ANON) ||
1082             (type == VSEG_TYPE_REMOTE) )
1083    {
1084        // compute number of required pages in virtual space
1085        vpn_t npages = size >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1086        if( size & CONFIG_PPM_PAGE_MASK) npages++;
1087       
1088        // get vpn_base and vpn_size from MMAP allocator
1089        error = vmm_mmap_alloc( vmm , npages , &vpn_base , &vpn_size );
1090        if( error )
1091        {
1092            printk("\n[ERROR] in %s : no vspace for mmap vseg / process %x in cluster %x\n",
1093                   __FUNCTION__ , process->pid , local_cxy );
1094            return NULL;
1095        }
1096
1097        // set vseg base (always aligned for ANON or REMOTE)
1098        base = vpn_base << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1099    }
1100    else    // VSEG_TYPE_DATA or VSEG_TYPE_CODE
1101    {
1102        uint32_t vpn_min = base >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1103        uint32_t vpn_max = (base + size - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1104
1105        vpn_base = vpn_min;
1106            vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1107    }
1108
1109    // check collisions
1110    vseg = vmm_check_conflict( process , vpn_base , vpn_size );
1111    if( vseg != NULL )
1112    {
1113        printk("\n[ERROR] in %s for process %x : new vseg [vpn_base %x / vpn_size %x]\n"
1114               "  overlap existing vseg [vpn_base %x / vpn_size %x]\n",
1115        __FUNCTION__ , process->pid, vpn_base, vpn_size, vseg->vpn_base, vseg->vpn_size );
1116        return NULL;
1117    }
1118
1119    // allocate physical memory for vseg descriptor
1120        vseg = vseg_alloc();
1121        if( vseg == NULL )
1122        {
1123            printk("\n[ERROR] in %s for process %x : cannot allocate memory for vseg\n",
1124        __FUNCTION__ , process->pid );
1125        return NULL;
1126        }
1127
1128#if DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
1129if( DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
1130printk("\n[%s] thread[%x,%x] : base %x / size %x / vpn_base %x / vpn_size %x\n",
1131__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, base, size, vpn_base, vpn_size );
1132#endif
1133
1134    // initialize vseg descriptor
1135        vseg_init( vseg,
1136               type,
1137               base,
1138               size,
1139               vpn_base,
1140               vpn_size,
1141               file_offset,
1142               file_size,
1143               mapper_xp,
1144               cxy );
1145
1146    // attach vseg to VSL
1147        vmm_attach_vseg_to_vsl( vmm , vseg );
1148
1149#if DEBUG_VMM_CREATE_VSEG
1150cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1151if( DEBUG_VMM_CREATE_VSEG < cycle )
1152printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / %s / cxy %x / cycle %d\n",
1153__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vseg_type_str(type), cxy, cycle );
1154#endif
1155
1156        return vseg;
1157
1158}  // vmm_create_vseg()
1159
1160///////////////////////////////////
1161void vmm_delete_vseg( pid_t    pid,
1162                      intptr_t vaddr )
1163{
1164    process_t * process;    // local pointer on local process
1165    vmm_t     * vmm;        // local pointer on local process VMM
1166    vseg_t    * vseg;       // local pointer on local vseg containing vaddr
1167    gpt_t     * gpt;        // local pointer on local process GPT
1168    vpn_t       vpn;        // VPN of current PTE
1169    vpn_t       vpn_min;    // VPN of first PTE
1170    vpn_t       vpn_max;    // VPN of last PTE (excluded)
1171    ppn_t       ppn;        // current PTE ppn value
1172    uint32_t    attr;       // current PTE attributes
1173    kmem_req_t  req;        // request to release memory
1174    xptr_t      page_xp;    // extended pointer on page descriptor
1175    cxy_t       page_cxy;   // page descriptor cluster
1176    page_t    * page_ptr;   // page descriptor pointer
1177    xptr_t      forks_xp;   // extended pointer on pending forks counter
1178    xptr_t      lock_xp;    // extended pointer on lock protecting forks counter
1179    uint32_t    forks;      // actual number of pendinf forks
1180
1181#if DEBUG_VMM_DELETE_VSEG
1182uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1183thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1184if( DEBUG_VMM_DELETE_VSEG < cycle )
1185printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter / process %x / vaddr %x / cycle %d\n",
1186__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, pid, vaddr, cycle );
1187#endif
1188
1189    // get local pointer on local process descriptor
1190    process = cluster_get_local_process_from_pid( pid );
1191
1192    if( process == NULL ) return;
1193
1194    // get pointers on local process VMM an GPT
1195    vmm = &process->vmm;
1196    gpt = &process->vmm.gpt;
1197
1198    // get local pointer on vseg containing vaddr
1199    vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , vaddr );
1200
1201    if( vseg == NULL ) return;
1202
1203    // loop to invalidate all vseg PTEs in GPT
1204    vpn_min = vseg->vpn_base;
1205    vpn_max = vpn_min + vseg->vpn_size;
1206        for( vpn = vpn_min ; vpn < vpn_max ; vpn++ )
1207    {
1208        // get GPT entry
1209        hal_gpt_get_pte( XPTR( local_cxy , gpt ) , vpn , &attr , &ppn );
1210
1211        if( attr & GPT_MAPPED )  // entry is mapped
1212        { 
1213
1214#if( DEBUG_VMM_DELETE_VSEG & 1 )
1215if( DEBUG_VMM_DELETE_VSEG < cycle )
1216printk("- unmap vpn %x / ppn %x / vseg %s \n" , vpn , ppn, vseg_type_str(vseg->type) );
1217#endif
1218
1219// check small page
1220assert( (attr & GPT_SMALL) , "an user vseg must use small pages" );
1221
1222            // unmap GPT entry in local GPT
1223            hal_gpt_reset_pte( gpt , vpn );
1224
1225            // handle pending forks counter if
1226            // 1) not identity mapped
1227            // 2) reference cluster
1228            if( ((vseg->flags & VSEG_IDENT)  == 0) &&
1229                (GET_CXY( process->ref_xp ) == local_cxy) )
1230            {
1231                // get extended pointer on physical page descriptor
1232                page_xp  = ppm_ppn2page( ppn );
1233                page_cxy = GET_CXY( page_xp );
1234                page_ptr = GET_PTR( page_xp );
1235
1236                // get extended pointers on forks and lock fields
1237                forks_xp = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
1238                lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
1239
1240                // get pending forks counter
1241                forks = hal_remote_l32( forks_xp );
1242               
1243                if( forks )  // decrement pending forks counter
1244                {
1245                    hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
1246                } 
1247                else         // release physical page to relevant cluster
1248                {
1249                    if( page_cxy == local_cxy )   // local cluster
1250                    {
1251                        req.type = KMEM_PAGE;
1252                        req.ptr  = page_ptr; 
1253                        kmem_free( &req );
1254                    }
1255                    else                          // remote cluster
1256                    {
1257                        rpc_pmem_release_pages_client( page_cxy , page_ptr );
1258                    }
1259
1260#if( DEBUG_VMM_DELETE_VSEG & 1 )
1261if( DEBUG_VMM_DELETE_VSEG < cycle )
1262printk("- release ppn %x\n", ppn );
1263#endif
1264                }
1265            }
1266        }
1267    }
1268
1269    // remove vseg from VSL and release vseg descriptor (if not MMAP)
1270    vmm_detach_vseg_from_vsl( vmm , vseg );
1271
1272#if DEBUG_VMM_DELETE_VSEG
1273cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1274if( DEBUG_VMM_DELETE_VSEG < cycle )
1275printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1276__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, pid, vseg_type_str(vseg->type), vaddr, cycle );
1277#endif
1278
1279}  // end vmm_delete_vseg()
1280
1281/////////////////////////////////////////////
1282vseg_t * vmm_vseg_from_vaddr( vmm_t    * vmm,
1283                              intptr_t   vaddr )
1284{
1285    xptr_t   iter_xp;
1286    xptr_t   vseg_xp;
1287    vseg_t * vseg;
1288
1289    // get extended pointers on VSL lock and root
1290    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1291    xptr_t root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
1292
1293    // get lock protecting the VSL
1294    remote_rwlock_rd_acquire( lock_xp );
1295
1296    // scan the list of vsegs in VSL
1297    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
1298    {
1299        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
1300        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
1301
1302        if( (vaddr >= vseg->min) && (vaddr < vseg->max) )
1303        { 
1304            // return success
1305            remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
1306            return vseg;
1307        }
1308    }
1309
1310    // return failure
1311    remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
1312    return NULL;
1313
1314}  // end vmm_vseg_from_vaddr()
1315
1316/////////////////////////////////////////////
1317error_t vmm_resize_vseg( process_t * process,
1318                         intptr_t    base,
1319                         intptr_t    size )
1320{
1321    error_t   error;
1322    vseg_t  * new;
1323    vpn_t     vpn_min;
1324    vpn_t     vpn_max;
1325
1326    // get pointer on process VMM
1327    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1328
1329    intptr_t addr_min = base;
1330        intptr_t addr_max = base + size;
1331
1332    // get pointer on vseg
1333        vseg_t * vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , base );
1334
1335        if( vseg == NULL)  return EINVAL;
1336
1337    // get extended pointer on VSL lock
1338    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1339
1340    // get lock protecting VSL
1341        remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
1342
1343        if( (vseg->min > addr_min) || (vseg->max < addr_max) )        // not included in vseg
1344    {
1345        error = -1;
1346    }
1347        else if( (vseg->min == addr_min) && (vseg->max == addr_max) )  // vseg must be deleted
1348    {
1349        vmm_delete_vseg( process->pid , vseg->min );
1350        error = 0;
1351    }
1352        else if( vseg->min == addr_min )                               // vseg must be resized
1353    {
1354        // update vseg base address
1355        vseg->min = addr_max;
1356
1357        // update vpn_base and vpn_size
1358        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1359        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1360        vseg->vpn_base = vpn_min;
1361        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1362        error = 0;
1363    }
1364        else if( vseg->max == addr_max )                              // vseg must be resized
1365    {
1366        // update vseg max address
1367        vseg->max = addr_min;
1368
1369        // update vpn_base and vpn_size
1370        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1371        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1372        vseg->vpn_base = vpn_min;
1373        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1374        error = 0;
1375    }
1376    else                                                          // vseg cut in three regions
1377    {
1378        // resize existing vseg
1379        vseg->max = addr_min;
1380
1381        // update vpn_base and vpn_size
1382        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1383        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1384        vseg->vpn_base = vpn_min;
1385        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1386
1387        // create new vseg
1388        new = vmm_create_vseg( process, 
1389                               vseg->type,
1390                               addr_min, 
1391                               (vseg->max - addr_max),
1392                               vseg->file_offset,
1393                               vseg->file_size,
1394                               vseg->mapper_xp,
1395                               vseg->cxy ); 
1396
1397        if( new == NULL ) error = EINVAL;
1398        else              error = 0;
1399    }
1400
1401    // release VMM lock
1402        remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
1403
1404        return error;
1405
1406}  // vmm_resize_vseg()
1407
1408///////////////////////////////////////////
1409error_t  vmm_get_vseg( process_t * process,
1410                       intptr_t    vaddr,
1411                       vseg_t   ** found_vseg )
1412{
1413    xptr_t    vseg_xp;
1414    vseg_t  * vseg;
1415    vmm_t   * vmm;
1416    error_t   error;
1417
1418    // get pointer on local VMM
1419    vmm = &process->vmm;
1420
1421    // try to get vseg from local VMM
1422    vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , vaddr );
1423
1424    if( vseg == NULL )   // vseg not found in local cluster => try to get it from ref
1425        {
1426        // get extended pointer on reference process
1427        xptr_t ref_xp = process->ref_xp;
1428
1429        // get cluster and local pointer on reference process
1430        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( ref_xp );
1431        process_t * ref_ptr = GET_PTR( ref_xp );
1432
1433        if( local_cxy == ref_cxy )  return -1;   // local cluster is the reference
1434
1435        // get extended pointer on reference vseg
1436        rpc_vmm_get_vseg_client( ref_cxy , ref_ptr , vaddr , &vseg_xp , &error );
1437           
1438        if( error )   return -1;                // vseg not found => illegal user vaddr
1439       
1440        // allocate a vseg in local cluster
1441        vseg = vseg_alloc();
1442
1443        if( vseg == NULL ) return -1;           // cannot allocate a local vseg
1444
1445        // initialise local vseg from reference
1446        vseg_init_from_ref( vseg , vseg_xp );
1447
1448        // register local vseg in local VSL
1449        vmm_attach_vseg_to_vsl( vmm , vseg );
1450    }   
1451
1452    // success
1453    *found_vseg = vseg;
1454    return 0;
1455
1456}  // end vmm_get_vseg()
1457
1458//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1459// This static function compute the target cluster to allocate a physical page
1460// for a given <vpn> in a given <vseg>, allocates the page (with an RPC if required)
1461// and returns an extended pointer on the allocated page descriptor.
1462// It can be called by a thread running in any cluster.
1463// The vseg cannot have the FILE type.
1464//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1465static xptr_t vmm_page_allocate( vseg_t * vseg,
1466                                 vpn_t    vpn )
1467{
1468
1469#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1470uint32_t   cycle   = (uint32_t)hal_get_cycles();
1471thread_t * this    = CURRENT_THREAD;
1472xptr_t     this_xp = XPTR( local_cxy , this );
1473if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1474printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / cycle %d\n",
1475__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn, cycle );
1476#endif
1477
1478    page_t     * page_ptr;
1479    cxy_t        page_cxy;
1480    kmem_req_t   req;
1481    uint32_t     index;
1482
1483    uint32_t     type   = vseg->type;
1484    uint32_t     flags  = vseg->flags;
1485    uint32_t     x_size = LOCAL_CLUSTER->x_size;
1486    uint32_t     y_size = LOCAL_CLUSTER->y_size;
1487
1488// check vseg type
1489assert( ( type != VSEG_TYPE_FILE ) , "illegal vseg type\n" );
1490
1491    if( flags & VSEG_DISTRIB )    // distributed => cxy depends on vpn LSB
1492    {
1493        index    = vpn & ((x_size * y_size) - 1);
1494        page_cxy = HAL_CXY_FROM_XY( (index / y_size) , (index % y_size) );
1495
1496        // If the cluster selected from VPN's LSBs is empty, we select one randomly
1497        if ( cluster_is_active( page_cxy ) == false )
1498        {
1499            page_cxy = cluster_random_select();
1500        }
1501    }
1502    else                          // other cases => cxy specified in vseg
1503    {
1504        page_cxy = vseg->cxy;
1505    }
1506
1507    // allocate a physical page from target cluster
1508    if( page_cxy == local_cxy )  // target cluster is the local cluster
1509    {
1510        req.type  = KMEM_PAGE;
1511        req.size  = 0;
1512        req.flags = AF_NONE;
1513        page_ptr  = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1514    }
1515    else                           // target cluster is not the local cluster
1516    {
1517        rpc_pmem_get_pages_client( page_cxy , 0 , &page_ptr );
1518    }
1519
1520#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1521cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1522if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1523printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle %d\n",
1524__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn,
1525ppm_page2ppn( XPTR( page_cxy , page_ptr ) , cycle );
1526#endif
1527
1528    if( page_ptr == NULL ) return XPTR_NULL;
1529    else                   return XPTR( page_cxy , page_ptr );
1530
1531}  // end vmm_page_allocate() 
1532
1533////////////////////////////////////////
1534error_t vmm_get_one_ppn( vseg_t * vseg,
1535                         vpn_t    vpn,
1536                         ppn_t  * ppn )
1537{
1538    error_t    error;
1539    xptr_t     page_xp;           // extended pointer on physical page descriptor
1540    uint32_t   page_id;           // missing page index in vseg mapper
1541    uint32_t   type;              // vseg type;
1542
1543    type      = vseg->type;
1544    page_id   = vpn - vseg->vpn_base;
1545
1546#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1547uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1548thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1549if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1550printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / type %s / page_id  %d / cycle %d\n",
1551__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(type), page_id, cycle );
1552#endif
1553
1554    // FILE type : get the physical page from the file mapper
1555    if( type == VSEG_TYPE_FILE )
1556    {
1557        // get extended pointer on mapper
1558        xptr_t mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1559
1560assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1561"mapper not defined for a FILE vseg\n" );
1562       
1563        // get extended pointer on page descriptor
1564        page_xp = mapper_remote_get_page( mapper_xp , page_id );
1565
1566        if ( page_xp == XPTR_NULL ) return EINVAL;
1567    }
1568
1569    // Other types : allocate a physical page from target cluster,
1570    // as defined by vseg type and vpn value
1571    else
1572    {
1573        // allocate one physical page
1574        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
1575
1576        if( page_xp == XPTR_NULL ) return ENOMEM;
1577
1578        // initialise missing page from .elf file mapper for DATA and CODE types
1579        // the vseg->mapper_xp field is an extended pointer on the .elf file mapper
1580        if( (type == VSEG_TYPE_CODE) || (type == VSEG_TYPE_DATA) )
1581        {
1582            // get extended pointer on mapper
1583            xptr_t     mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1584
1585assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1586"mapper not defined for a CODE or DATA vseg\n" );
1587       
1588            // compute missing page offset in vseg
1589            uint32_t offset = page_id << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1590
1591            // compute missing page offset in .elf file
1592            uint32_t elf_offset = vseg->file_offset + offset;
1593
1594#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1595if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1596printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn = %x / elf_offset = %x\n",
1597__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, elf_offset );
1598#endif
1599            // compute extended pointer on page base
1600            xptr_t base_xp  = ppm_page2base( page_xp );
1601
1602            // file_size (in .elf mapper) can be smaller than vseg_size (BSS)
1603            uint32_t file_size = vseg->file_size;
1604
1605            if( file_size < offset )                 // missing page fully in  BSS
1606            {
1607
1608#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1609if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1610printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in BSS\n",
1611__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1612#endif
1613                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1614                {
1615                    memset( GET_PTR( base_xp ) , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
1616                }
1617                else
1618                {
1619                   hal_remote_memset( base_xp , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );       
1620                }
1621            }
1622            else if( file_size >= (offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE) )  // fully in  mapper
1623            {
1624
1625#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1626if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1627printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in mapper\n",
1628__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1629#endif
1630                error = mapper_move_kernel( mapper_xp,
1631                                            true,             // to_buffer
1632                                            elf_offset,
1633                                            base_xp,
1634                                            CONFIG_PPM_PAGE_SIZE ); 
1635                if( error ) return EINVAL;
1636            }
1637            else  // both in mapper and in BSS :
1638                  // - (file_size - offset)             bytes from mapper
1639                  // - (page_size + offset - file_size) bytes from BSS
1640            {
1641
1642#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1643if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1644printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / both mapper & BSS\n"
1645"      %d bytes from mapper / %d bytes from BSS\n",
1646__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn,
1647file_size - offset , offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size  );
1648#endif
1649                // initialize mapper part
1650                error = mapper_move_kernel( mapper_xp,
1651                                            true,         // to buffer
1652                                            elf_offset,
1653                                            base_xp,
1654                                            file_size - offset ); 
1655                if( error ) return EINVAL;
1656
1657                // initialize BSS part
1658                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1659                {
1660                    memset( GET_PTR( base_xp ) + file_size - offset , 0 , 
1661                            offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1662                }
1663                else
1664                {
1665                   hal_remote_memset( base_xp + file_size - offset , 0 , 
1666                                      offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1667                }
1668            }   
1669        }  // end initialisation for CODE or DATA types   
1670    } 
1671
1672    // return ppn
1673    *ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
1674
1675#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1676cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1677if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1678printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle\n",
1679__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , vpn , *ppn, cycle );
1680#endif
1681
1682    return 0;
1683
1684}  // end vmm_get_one_ppn()
1685
1686///////////////////////////////////////////////////
1687error_t vmm_handle_page_fault( process_t * process,
1688                               vpn_t       vpn )
1689{
1690    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1691    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1692    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1693    uint32_t         ref_attr;        // PTE_ATTR value in reference GPT
1694    ppn_t            ref_ppn;         // PTE_PPN value in reference GPT
1695    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1696    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1697    xptr_t           local_gpt_xp;    // extended pointer on local GPT
1698    xptr_t           local_lock_xp;   // extended pointer on local GPT lock
1699    xptr_t           ref_gpt_xp;      // extended pointer on reference GPT
1700    xptr_t           ref_lock_xp;     // extended pointer on reference GPT lock
1701    error_t          error;           // value returned by called functions
1702
1703    // get local vseg (access to reference VSL can be required)
1704    error = vmm_get_vseg( process, 
1705                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1706                          &vseg );
1707    if( error )
1708    {
1709        printk("\n[ERROR] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
1710        __FUNCTION__ , vpn , process->pid );
1711       
1712        return EXCP_USER_ERROR;
1713    }
1714
1715 #if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1716uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1717thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1718if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1719printk("\n[%s] threadr[%x,%x] enter for vpn %x / %s / cycle %d\n",
1720__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(vseg->type), cycle );
1721#endif
1722
1723    //////////////// private vseg => access only the local GPT
1724    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
1725    {
1726        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1727        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1728        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1729
1730        // take local GPT lock in write mode
1731        remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
1732
1733        // check VPN still unmapped in local GPT
1734
1735        // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1736        hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1737                         vpn,
1738                         &new_attr,
1739                         &new_ppn );
1740
1741        if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1742        { 
1743            // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1744            error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1745
1746            if( error )
1747            {
1748                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1749                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1750
1751                // release local GPT lock in write mode
1752                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1753
1754                return EXCP_KERNEL_PANIC;
1755            }
1756
1757            // define new_attr from vseg flags
1758            new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1759            if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1760            if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1761            if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1762            if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1763
1764            // set PTE (PPN & attribute) to local GPT
1765            error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1766                                     vpn,
1767                                     new_attr,
1768                                     new_ppn );
1769            if ( error )
1770            {
1771                printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn = %x\n",
1772                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1773
1774                // release local GPT lock in write mode
1775                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1776
1777                return EXCP_KERNEL_PANIC;
1778            }
1779        }
1780
1781        // release local GPT lock in write mode
1782        remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1783
1784#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1785cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1786if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1787printk("\n[%s] private page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1788__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
1789#endif
1790        return EXCP_NON_FATAL;
1791
1792    }   // end local GPT access
1793
1794    //////////// public vseg => access reference GPT
1795    else                               
1796    {
1797        // get reference process cluster and local pointer
1798        ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1799        ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1800
1801        // build extended pointer on reference GPT and reference GPT lock
1802        ref_gpt_xp  = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
1803        ref_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
1804
1805        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1806        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1807        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1808
1809        // take reference GPT lock in read mode
1810        remote_rwlock_rd_acquire( ref_lock_xp );
1811
1812        // get directly PPN & attributes from reference GPT
1813        // this can avoids a costly RPC for a false page fault
1814        hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1815                         vpn,
1816                         &ref_attr,
1817                         &ref_ppn );
1818
1819        // release reference GPT lock in read mode
1820        remote_rwlock_rd_release( ref_lock_xp );
1821
1822        if( ref_attr & GPT_MAPPED )        // false page fault => update local GPT
1823        {
1824            // take local GPT lock in write mode
1825            remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
1826           
1827            // check VPN still unmapped in local GPT
1828            hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1829                             vpn,
1830                             &new_attr,
1831                             &new_ppn );
1832
1833            if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1834            { 
1835                // update local GPT from reference GPT
1836                error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1837                                         vpn,
1838                                         ref_attr,
1839                                         ref_ppn );
1840                if( error )
1841                {
1842                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn %x\n",
1843                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1844
1845                    // release local GPT lock in write mode
1846                    remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1847           
1848                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1849                }
1850            }
1851            else    // VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1852            {
1853                // keep PTE from local GPT
1854                ref_attr = new_attr;
1855                ref_ppn  = new_ppn;
1856            }
1857
1858            // release local GPT lock in write mode
1859            remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1860           
1861#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1862cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1863if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1864printk("\n[%s] false page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1865__FUNCTION__, vpn, ref_ppn, ref_attr, cycle );
1866#endif
1867            return EXCP_NON_FATAL;
1868        }
1869        else                            // true page fault => update reference GPT
1870        {
1871            // take reference GPT lock in write mode
1872            remote_rwlock_wr_acquire( ref_lock_xp );
1873           
1874            // check VPN still unmapped in reference GPT
1875            // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1876            hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1877                             vpn,
1878                             &ref_attr,
1879                             &ref_ppn );
1880
1881            if( (ref_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN actually unmapped
1882            { 
1883                // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1884                error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1885
1886                if( error )
1887                {
1888                    printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1889                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1890
1891                   // release reference GPT lock in write mode
1892                   remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1893                   
1894                   return EXCP_KERNEL_PANIC;
1895                }
1896
1897                // define new_attr from vseg flags
1898                new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1899                if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1900                if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1901                if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1902                if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1903
1904                // update reference GPT
1905                error = hal_gpt_set_pte( ref_gpt_xp,
1906                                         vpn,
1907                                         new_attr,
1908                                         new_ppn );
1909
1910                // update local GPT (protected by reference GPT lock)
1911                error |= hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1912                                          vpn,
1913                                          new_attr,
1914                                          new_ppn );
1915
1916                if( error )
1917                {
1918                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update GPT / process %x / vpn = %x\n",
1919                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1920
1921                    // release reference GPT lock in write mode
1922                    remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1923
1924                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1925                }
1926            }
1927
1928            // release reference GPT lock in write mode
1929            remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1930
1931#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1932cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1933if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1934printk("\n[%s] true page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1935__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
1936#endif
1937            return EXCP_NON_FATAL;
1938        }
1939    }
1940}   // end vmm_handle_page_fault()
1941
1942////////////////////////////////////////////
1943error_t vmm_handle_cow( process_t * process,
1944                        vpn_t       vpn )
1945{
1946    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1947    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1948    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1949    xptr_t           gpt_xp;          // extended pointer on GPT
1950    xptr_t           gpt_lock_xp;     // extended pointer on GPT lock
1951    uint32_t         old_attr;        // current PTE_ATTR value
1952    ppn_t            old_ppn;         // current PTE_PPN value
1953    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1954    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1955    error_t          error;
1956
1957#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
1958uint32_t   cycle   = (uint32_t)hal_get_cycles();
1959thread_t * this    = CURRENT_THREAD;
1960xptr_t     this_xp = XPTR( local_cxy , this );
1961if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
1962printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
1963__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
1964#endif
1965
1966    // access local GPT to get GPT_COW flag
1967    bool_t cow = hal_gpt_pte_is_cow( &(process->vmm.gpt), vpn );
1968
1969    if( cow == false ) return EXCP_USER_ERROR;
1970
1971    // get local vseg
1972    error = vmm_get_vseg( process, 
1973                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1974                          &vseg );
1975    if( error )
1976    {
1977        printk("\n[PANIC] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
1978        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
1979
1980        return EXCP_KERNEL_PANIC;
1981    }
1982
1983#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
1984if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
1985printk("\n[%s] thread[%x,%x] get vseg for vpn %x\n",
1986__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1987#endif
1988
1989    // get reference GPT cluster and local pointer
1990    ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1991    ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1992
1993    // build relevant extended pointers on  relevant GPT and  GPT lock
1994    // - access local GPT for a private vseg 
1995    // - access reference GPT for a public vseg
1996    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
1997    {
1998        gpt_xp      = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1999        gpt_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
2000    }
2001    else
2002    {
2003        gpt_xp      = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
2004        gpt_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
2005    }
2006
2007    // take GPT lock in write mode
2008    remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
2009
2010    // get current PTE from reference GPT
2011    hal_gpt_get_pte( gpt_xp,
2012                     vpn,
2013                     &old_attr,
2014                     &old_ppn );
2015
2016#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2017if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2018printk("\n[%s] thread[%x,%x] get pte for vpn %x : ppn %x / attr %x\n",
2019__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, old_ppn, old_attr );
2020#endif
2021
2022    // the PTE must be mapped for a COW
2023    if( (old_attr & GPT_MAPPED) == 0 )
2024    {
2025        printk("\n[PANIC] in %s : VPN %x in process %x unmapped\n",
2026        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
2027
2028        // release GPT lock in write mode
2029        remote_rwlock_wr_release( gpt_lock_xp );
2030
2031        return EXCP_KERNEL_PANIC;
2032    }
2033
2034    // get pointers on physical page descriptor
2035    xptr_t   page_xp  = ppm_ppn2page( old_ppn );
2036    cxy_t    page_cxy = GET_CXY( page_xp );
2037    page_t * page_ptr = GET_PTR( page_xp );
2038
2039    // get extended pointers on forks and lock field in page descriptor
2040    xptr_t forks_xp       = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
2041    xptr_t forks_lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
2042
2043    // take lock protecting "forks" counter
2044    remote_busylock_acquire( forks_lock_xp );
2045
2046    // get number of pending forks from page descriptor
2047    uint32_t forks = hal_remote_l32( forks_xp );
2048
2049#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2050if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2051printk("\n[%s] thread[%x,%x] get forks = %d for vpn %x\n",
2052__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, forks, vpn );
2053#endif
2054
2055    if( forks )        // pending fork => allocate a new page, and copy old to new
2056    {
2057        // decrement pending forks counter in page descriptor
2058        hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
2059
2060        // release lock protecting "forks" counter
2061        remote_busylock_release( forks_lock_xp );
2062
2063        // allocate a new page
2064        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
2065
2066        if( page_xp == XPTR_NULL ) 
2067        {
2068            printk("\n[PANIC] in %s : no memory for vpn %x in process %x\n",
2069            __FUNCTION__ , vpn, process->pid );
2070
2071            // release GPT lock in write mode
2072            remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
2073
2074            return EXCP_KERNEL_PANIC;
2075        }
2076
2077        // compute allocated page PPN
2078        new_ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
2079
2080#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2081if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2082printk("\n[%s] thread[%x,%x] get new ppn %x for vpn %x\n",
2083__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, new_ppn, vpn );
2084#endif
2085
2086        // copy old page content to new page
2087        hal_remote_memcpy( ppm_ppn2base( new_ppn ),
2088                           ppm_ppn2base( old_ppn ),
2089                           CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
2090
2091#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2092if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2093printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied old page to new page\n",
2094__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid );
2095#endif
2096
2097    }             
2098    else               // no pending fork => keep the existing page
2099    {
2100        // release lock protecting "forks" counter
2101        remote_busylock_release( forks_lock_xp );
2102
2103#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2104if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2105printk("\n[%s] thread[%x,%x]  no pending forks / keep existing PPN %x\n",
2106__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, old_ppn );
2107#endif
2108        new_ppn = old_ppn;
2109    }
2110
2111    // build new_attr : reset COW and set WRITABLE,
2112    new_attr = (old_attr | GPT_WRITABLE) & (~GPT_COW);
2113
2114    // update the relevant GPT
2115    // - private vseg => update local GPT
2116    // - public vseg => update all GPT copies
2117    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
2118    {
2119        hal_gpt_set_pte( gpt_xp,
2120                         vpn,
2121                         new_attr,
2122                         new_ppn );
2123    }
2124    else
2125    {
2126        if( ref_cxy == local_cxy )                  // reference cluster is local
2127        {
2128            vmm_global_update_pte( process,
2129                                   vpn,
2130                                   new_attr,
2131                                   new_ppn );
2132        }
2133        else                                        // reference cluster is remote
2134        {
2135            rpc_vmm_global_update_pte_client( ref_cxy,
2136                                              ref_ptr,
2137                                              vpn,
2138                                              new_attr,
2139                                              new_ppn );
2140        }
2141    }
2142
2143    // release GPT lock in write mode
2144    remote_rwlock_wr_release( gpt_lock_xp );
2145
2146#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
2147cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
2148if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2149printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
2150__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
2151#endif
2152
2153     return EXCP_NON_FATAL;
2154
2155}   // end vmm_handle_cow()
2156
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.