source: trunk/kernel/mm/vmm.c @ 621

Last change on this file since 621 was 621, checked in by viala@…, 3 years ago

Fix lock untaken in vmm_delete_vseg.

Catched thanks to gcc warning.

File size: 74.3 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                remote_busylock_acquire( lock_xp );
1241                // get pending forks counter
1242                forks = hal_remote_l32( forks_xp );
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                remote_busylock_release( lock_xp );
1266            }
1267        }
1268    }
1269
1270    // remove vseg from VSL and release vseg descriptor (if not MMAP)
1271    vmm_detach_vseg_from_vsl( vmm , vseg );
1272
1273#if DEBUG_VMM_DELETE_VSEG
1274cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1275if( DEBUG_VMM_DELETE_VSEG < cycle )
1276printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit / process %x / vseg %s / base %x / cycle %d\n",
1277__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, pid, vseg_type_str(vseg->type), vaddr, cycle );
1278#endif
1279
1280}  // end vmm_delete_vseg()
1281
1282/////////////////////////////////////////////
1283vseg_t * vmm_vseg_from_vaddr( vmm_t    * vmm,
1284                              intptr_t   vaddr )
1285{
1286    xptr_t   iter_xp;
1287    xptr_t   vseg_xp;
1288    vseg_t * vseg;
1289
1290    // get extended pointers on VSL lock and root
1291    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1292    xptr_t root_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_root );
1293
1294    // get lock protecting the VSL
1295    remote_rwlock_rd_acquire( lock_xp );
1296
1297    // scan the list of vsegs in VSL
1298    XLIST_FOREACH( root_xp , iter_xp )
1299    {
1300        vseg_xp = XLIST_ELEMENT( iter_xp , vseg_t , xlist );
1301        vseg    = GET_PTR( vseg_xp );
1302
1303        if( (vaddr >= vseg->min) && (vaddr < vseg->max) )
1304        { 
1305            // return success
1306            remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
1307            return vseg;
1308        }
1309    }
1310
1311    // return failure
1312    remote_rwlock_rd_release( lock_xp );
1313    return NULL;
1314
1315}  // end vmm_vseg_from_vaddr()
1316
1317/////////////////////////////////////////////
1318error_t vmm_resize_vseg( process_t * process,
1319                         intptr_t    base,
1320                         intptr_t    size )
1321{
1322    error_t   error;
1323    vseg_t  * new;
1324    vpn_t     vpn_min;
1325    vpn_t     vpn_max;
1326
1327    // get pointer on process VMM
1328    vmm_t * vmm = &process->vmm;
1329
1330    intptr_t addr_min = base;
1331        intptr_t addr_max = base + size;
1332
1333    // get pointer on vseg
1334        vseg_t * vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , base );
1335
1336        if( vseg == NULL)  return EINVAL;
1337
1338    // get extended pointer on VSL lock
1339    xptr_t lock_xp = XPTR( local_cxy , &vmm->vsegs_lock );
1340
1341    // get lock protecting VSL
1342        remote_rwlock_wr_acquire( lock_xp );
1343
1344        if( (vseg->min > addr_min) || (vseg->max < addr_max) )        // not included in vseg
1345    {
1346        error = -1;
1347    }
1348        else if( (vseg->min == addr_min) && (vseg->max == addr_max) )  // vseg must be deleted
1349    {
1350        vmm_delete_vseg( process->pid , vseg->min );
1351        error = 0;
1352    }
1353        else if( vseg->min == addr_min )                               // vseg must be resized
1354    {
1355        // update vseg base address
1356        vseg->min = addr_max;
1357
1358        // update vpn_base and vpn_size
1359        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1360        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1361        vseg->vpn_base = vpn_min;
1362        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1363        error = 0;
1364    }
1365        else if( vseg->max == addr_max )                              // vseg must be resized
1366    {
1367        // update vseg max address
1368        vseg->max = addr_min;
1369
1370        // update vpn_base and vpn_size
1371        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1372        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1373        vseg->vpn_base = vpn_min;
1374        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1375        error = 0;
1376    }
1377    else                                                          // vseg cut in three regions
1378    {
1379        // resize existing vseg
1380        vseg->max = addr_min;
1381
1382        // update vpn_base and vpn_size
1383        vpn_min        = vseg->min >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1384        vpn_max        = (vseg->max - 1) >> CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1385        vseg->vpn_base = vpn_min;
1386        vseg->vpn_size = vpn_max - vpn_min + 1;
1387
1388        // create new vseg
1389        new = vmm_create_vseg( process, 
1390                               vseg->type,
1391                               addr_min, 
1392                               (vseg->max - addr_max),
1393                               vseg->file_offset,
1394                               vseg->file_size,
1395                               vseg->mapper_xp,
1396                               vseg->cxy ); 
1397
1398        if( new == NULL ) error = EINVAL;
1399        else              error = 0;
1400    }
1401
1402    // release VMM lock
1403        remote_rwlock_wr_release( lock_xp );
1404
1405        return error;
1406
1407}  // vmm_resize_vseg()
1408
1409///////////////////////////////////////////
1410error_t  vmm_get_vseg( process_t * process,
1411                       intptr_t    vaddr,
1412                       vseg_t   ** found_vseg )
1413{
1414    xptr_t    vseg_xp;
1415    vseg_t  * vseg;
1416    vmm_t   * vmm;
1417    error_t   error;
1418
1419    // get pointer on local VMM
1420    vmm = &process->vmm;
1421
1422    // try to get vseg from local VMM
1423    vseg = vmm_vseg_from_vaddr( vmm , vaddr );
1424
1425    if( vseg == NULL )   // vseg not found in local cluster => try to get it from ref
1426        {
1427        // get extended pointer on reference process
1428        xptr_t ref_xp = process->ref_xp;
1429
1430        // get cluster and local pointer on reference process
1431        cxy_t       ref_cxy = GET_CXY( ref_xp );
1432        process_t * ref_ptr = GET_PTR( ref_xp );
1433
1434        if( local_cxy == ref_cxy )  return -1;   // local cluster is the reference
1435
1436        // get extended pointer on reference vseg
1437        rpc_vmm_get_vseg_client( ref_cxy , ref_ptr , vaddr , &vseg_xp , &error );
1438           
1439        if( error )   return -1;                // vseg not found => illegal user vaddr
1440       
1441        // allocate a vseg in local cluster
1442        vseg = vseg_alloc();
1443
1444        if( vseg == NULL ) return -1;           // cannot allocate a local vseg
1445
1446        // initialise local vseg from reference
1447        vseg_init_from_ref( vseg , vseg_xp );
1448
1449        // register local vseg in local VSL
1450        vmm_attach_vseg_to_vsl( vmm , vseg );
1451    }   
1452
1453    // success
1454    *found_vseg = vseg;
1455    return 0;
1456
1457}  // end vmm_get_vseg()
1458
1459//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1460// This static function compute the target cluster to allocate a physical page
1461// for a given <vpn> in a given <vseg>, allocates the page (with an RPC if required)
1462// and returns an extended pointer on the allocated page descriptor.
1463// It can be called by a thread running in any cluster.
1464// The vseg cannot have the FILE type.
1465//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1466static xptr_t vmm_page_allocate( vseg_t * vseg,
1467                                 vpn_t    vpn )
1468{
1469
1470#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1471uint32_t   cycle   = (uint32_t)hal_get_cycles();
1472thread_t * this    = CURRENT_THREAD;
1473xptr_t     this_xp = XPTR( local_cxy , this );
1474if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1475printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / cycle %d\n",
1476__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn, cycle );
1477#endif
1478
1479    page_t     * page_ptr;
1480    cxy_t        page_cxy;
1481    kmem_req_t   req;
1482    uint32_t     index;
1483
1484    uint32_t     type   = vseg->type;
1485    uint32_t     flags  = vseg->flags;
1486    uint32_t     x_size = LOCAL_CLUSTER->x_size;
1487    uint32_t     y_size = LOCAL_CLUSTER->y_size;
1488
1489// check vseg type
1490assert( ( type != VSEG_TYPE_FILE ) , "illegal vseg type\n" );
1491
1492    if( flags & VSEG_DISTRIB )    // distributed => cxy depends on vpn LSB
1493    {
1494        index    = vpn & ((x_size * y_size) - 1);
1495        page_cxy = HAL_CXY_FROM_XY( (index / y_size) , (index % y_size) );
1496
1497        // If the cluster selected from VPN's LSBs is empty, we select one randomly
1498        if ( cluster_is_active( page_cxy ) == false )
1499        {
1500            page_cxy = cluster_random_select();
1501        }
1502    }
1503    else                          // other cases => cxy specified in vseg
1504    {
1505        page_cxy = vseg->cxy;
1506    }
1507
1508    // allocate a physical page from target cluster
1509    if( page_cxy == local_cxy )  // target cluster is the local cluster
1510    {
1511        req.type  = KMEM_PAGE;
1512        req.size  = 0;
1513        req.flags = AF_NONE;
1514        page_ptr  = (page_t *)kmem_alloc( &req );
1515    }
1516    else                           // target cluster is not the local cluster
1517    {
1518        rpc_pmem_get_pages_client( page_cxy , 0 , &page_ptr );
1519    }
1520
1521#if DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE
1522cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1523if( DEBUG_VMM_ALLOCATE_PAGE < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1524printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle %d\n",
1525__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid, vpn,
1526ppm_page2ppn( XPTR( page_cxy , page_ptr ) , cycle );
1527#endif
1528
1529    if( page_ptr == NULL ) return XPTR_NULL;
1530    else                   return XPTR( page_cxy , page_ptr );
1531
1532}  // end vmm_page_allocate() 
1533
1534////////////////////////////////////////
1535error_t vmm_get_one_ppn( vseg_t * vseg,
1536                         vpn_t    vpn,
1537                         ppn_t  * ppn )
1538{
1539    error_t    error;
1540    xptr_t     page_xp;           // extended pointer on physical page descriptor
1541    uint32_t   page_id;           // missing page index in vseg mapper
1542    uint32_t   type;              // vseg type;
1543
1544    type      = vseg->type;
1545    page_id   = vpn - vseg->vpn_base;
1546
1547#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1548uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1549thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1550if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1551printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / type %s / page_id  %d / cycle %d\n",
1552__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(type), page_id, cycle );
1553#endif
1554
1555    // FILE type : get the physical page from the file mapper
1556    if( type == VSEG_TYPE_FILE )
1557    {
1558        // get extended pointer on mapper
1559        xptr_t mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1560
1561assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1562"mapper not defined for a FILE vseg\n" );
1563       
1564        // get extended pointer on page descriptor
1565        page_xp = mapper_remote_get_page( mapper_xp , page_id );
1566
1567        if ( page_xp == XPTR_NULL ) return EINVAL;
1568    }
1569
1570    // Other types : allocate a physical page from target cluster,
1571    // as defined by vseg type and vpn value
1572    else
1573    {
1574        // allocate one physical page
1575        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
1576
1577        if( page_xp == XPTR_NULL ) return ENOMEM;
1578
1579        // initialise missing page from .elf file mapper for DATA and CODE types
1580        // the vseg->mapper_xp field is an extended pointer on the .elf file mapper
1581        if( (type == VSEG_TYPE_CODE) || (type == VSEG_TYPE_DATA) )
1582        {
1583            // get extended pointer on mapper
1584            xptr_t     mapper_xp = vseg->mapper_xp;
1585
1586assert( (mapper_xp != XPTR_NULL),
1587"mapper not defined for a CODE or DATA vseg\n" );
1588       
1589            // compute missing page offset in vseg
1590            uint32_t offset = page_id << CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT;
1591
1592            // compute missing page offset in .elf file
1593            uint32_t elf_offset = vseg->file_offset + offset;
1594
1595#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1596if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1597printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn = %x / elf_offset = %x\n",
1598__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, elf_offset );
1599#endif
1600            // compute extended pointer on page base
1601            xptr_t base_xp  = ppm_page2base( page_xp );
1602
1603            // file_size (in .elf mapper) can be smaller than vseg_size (BSS)
1604            uint32_t file_size = vseg->file_size;
1605
1606            if( file_size < offset )                 // missing page fully in  BSS
1607            {
1608
1609#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1610if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1611printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in BSS\n",
1612__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1613#endif
1614                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1615                {
1616                    memset( GET_PTR( base_xp ) , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
1617                }
1618                else
1619                {
1620                   hal_remote_memset( base_xp , 0 , CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );       
1621                }
1622            }
1623            else if( file_size >= (offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE) )  // fully in  mapper
1624            {
1625
1626#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1627if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1628printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / fully in mapper\n",
1629__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1630#endif
1631                error = mapper_move_kernel( mapper_xp,
1632                                            true,             // to_buffer
1633                                            elf_offset,
1634                                            base_xp,
1635                                            CONFIG_PPM_PAGE_SIZE ); 
1636                if( error ) return EINVAL;
1637            }
1638            else  // both in mapper and in BSS :
1639                  // - (file_size - offset)             bytes from mapper
1640                  // - (page_size + offset - file_size) bytes from BSS
1641            {
1642
1643#if (DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN & 0x1)
1644if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < (uint32_t)hal_get_cycles() )
1645printk("\n[%s] thread[%x,%x] for vpn  %x / both mapper & BSS\n"
1646"      %d bytes from mapper / %d bytes from BSS\n",
1647__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn,
1648file_size - offset , offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size  );
1649#endif
1650                // initialize mapper part
1651                error = mapper_move_kernel( mapper_xp,
1652                                            true,         // to buffer
1653                                            elf_offset,
1654                                            base_xp,
1655                                            file_size - offset ); 
1656                if( error ) return EINVAL;
1657
1658                // initialize BSS part
1659                if( GET_CXY( page_xp ) == local_cxy )
1660                {
1661                    memset( GET_PTR( base_xp ) + file_size - offset , 0 , 
1662                            offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1663                }
1664                else
1665                {
1666                   hal_remote_memset( base_xp + file_size - offset , 0 , 
1667                                      offset + CONFIG_PPM_PAGE_SIZE - file_size );
1668                }
1669            }   
1670        }  // end initialisation for CODE or DATA types   
1671    } 
1672
1673    // return ppn
1674    *ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
1675
1676#if DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN
1677cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1678if( DEBUG_VMM_GET_ONE_PPN < cycle )
1679printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / ppn %x / cycle\n",
1680__FUNCTION__ , this->process->pid, this->trdid , vpn , *ppn, cycle );
1681#endif
1682
1683    return 0;
1684
1685}  // end vmm_get_one_ppn()
1686
1687///////////////////////////////////////////////////
1688error_t vmm_handle_page_fault( process_t * process,
1689                               vpn_t       vpn )
1690{
1691    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1692    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1693    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1694    uint32_t         ref_attr;        // PTE_ATTR value in reference GPT
1695    ppn_t            ref_ppn;         // PTE_PPN value in reference GPT
1696    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1697    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1698    xptr_t           local_gpt_xp;    // extended pointer on local GPT
1699    xptr_t           local_lock_xp;   // extended pointer on local GPT lock
1700    xptr_t           ref_gpt_xp;      // extended pointer on reference GPT
1701    xptr_t           ref_lock_xp;     // extended pointer on reference GPT lock
1702    error_t          error;           // value returned by called functions
1703
1704    // get local vseg (access to reference VSL can be required)
1705    error = vmm_get_vseg( process, 
1706                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1707                          &vseg );
1708    if( error )
1709    {
1710        printk("\n[ERROR] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
1711        __FUNCTION__ , vpn , process->pid );
1712       
1713        return EXCP_USER_ERROR;
1714    }
1715
1716 #if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1717uint32_t   cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1718thread_t * this  = CURRENT_THREAD;
1719if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1720printk("\n[%s] threadr[%x,%x] enter for vpn %x / %s / cycle %d\n",
1721__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, vseg_type_str(vseg->type), cycle );
1722#endif
1723
1724    //////////////// private vseg => access only the local GPT
1725    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
1726    {
1727        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1728        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1729        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1730
1731        // take local GPT lock in write mode
1732        remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
1733
1734        // check VPN still unmapped in local GPT
1735
1736        // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1737        hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1738                         vpn,
1739                         &new_attr,
1740                         &new_ppn );
1741
1742        if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1743        { 
1744            // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1745            error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1746
1747            if( error )
1748            {
1749                printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1750                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1751
1752                // release local GPT lock in write mode
1753                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1754
1755                return EXCP_KERNEL_PANIC;
1756            }
1757
1758            // define new_attr from vseg flags
1759            new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1760            if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1761            if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1762            if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1763            if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1764
1765            // set PTE (PPN & attribute) to local GPT
1766            error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1767                                     vpn,
1768                                     new_attr,
1769                                     new_ppn );
1770            if ( error )
1771            {
1772                printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn = %x\n",
1773                __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1774
1775                // release local GPT lock in write mode
1776                remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1777
1778                return EXCP_KERNEL_PANIC;
1779            }
1780        }
1781
1782        // release local GPT lock in write mode
1783        remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1784
1785#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1786cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1787if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1788printk("\n[%s] private page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1789__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
1790#endif
1791        return EXCP_NON_FATAL;
1792
1793    }   // end local GPT access
1794
1795    //////////// public vseg => access reference GPT
1796    else                               
1797    {
1798        // get reference process cluster and local pointer
1799        ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1800        ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1801
1802        // build extended pointer on reference GPT and reference GPT lock
1803        ref_gpt_xp  = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
1804        ref_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
1805
1806        // build extended pointer on local GPT and local GPT lock
1807        local_gpt_xp  = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
1808        local_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
1809
1810        // take reference GPT lock in read mode
1811        remote_rwlock_rd_acquire( ref_lock_xp );
1812
1813        // get directly PPN & attributes from reference GPT
1814        // this can avoids a costly RPC for a false page fault
1815        hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1816                         vpn,
1817                         &ref_attr,
1818                         &ref_ppn );
1819
1820        // release reference GPT lock in read mode
1821        remote_rwlock_rd_release( ref_lock_xp );
1822
1823        if( ref_attr & GPT_MAPPED )        // false page fault => update local GPT
1824        {
1825            // take local GPT lock in write mode
1826            remote_rwlock_wr_acquire( local_lock_xp );
1827           
1828            // check VPN still unmapped in local GPT
1829            hal_gpt_get_pte( local_gpt_xp,
1830                             vpn,
1831                             &new_attr,
1832                             &new_ppn );
1833
1834            if( (new_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN still unmapped
1835            { 
1836                // update local GPT from reference GPT
1837                error = hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1838                                         vpn,
1839                                         ref_attr,
1840                                         ref_ppn );
1841                if( error )
1842                {
1843                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update local GPT / process %x / vpn %x\n",
1844                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1845
1846                    // release local GPT lock in write mode
1847                    remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1848           
1849                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1850                }
1851            }
1852            else    // VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1853            {
1854                // keep PTE from local GPT
1855                ref_attr = new_attr;
1856                ref_ppn  = new_ppn;
1857            }
1858
1859            // release local GPT lock in write mode
1860            remote_rwlock_wr_release( local_lock_xp );
1861           
1862#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1863cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1864if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1865printk("\n[%s] false page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1866__FUNCTION__, vpn, ref_ppn, ref_attr, cycle );
1867#endif
1868            return EXCP_NON_FATAL;
1869        }
1870        else                            // true page fault => update reference GPT
1871        {
1872            // take reference GPT lock in write mode
1873            remote_rwlock_wr_acquire( ref_lock_xp );
1874           
1875            // check VPN still unmapped in reference GPT
1876            // do nothing if VPN has been mapped by a a concurrent page_fault
1877            hal_gpt_get_pte( ref_gpt_xp,
1878                             vpn,
1879                             &ref_attr,
1880                             &ref_ppn );
1881
1882            if( (ref_attr & GPT_MAPPED) == 0 )       // VPN actually unmapped
1883            { 
1884                // allocate and initialise a physical page depending on the vseg type
1885                error = vmm_get_one_ppn( vseg , vpn , &new_ppn );
1886
1887                if( error )
1888                {
1889                    printk("\n[ERROR] in %s : no memory / process = %x / vpn = %x\n",
1890                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1891
1892                   // release reference GPT lock in write mode
1893                   remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1894                   
1895                   return EXCP_KERNEL_PANIC;
1896                }
1897
1898                // define new_attr from vseg flags
1899                new_attr = GPT_MAPPED | GPT_SMALL;
1900                if( vseg->flags & VSEG_USER  ) new_attr |= GPT_USER;
1901                if( vseg->flags & VSEG_WRITE ) new_attr |= GPT_WRITABLE;
1902                if( vseg->flags & VSEG_EXEC  ) new_attr |= GPT_EXECUTABLE;
1903                if( vseg->flags & VSEG_CACHE ) new_attr |= GPT_CACHABLE;
1904
1905                // update reference GPT
1906                error = hal_gpt_set_pte( ref_gpt_xp,
1907                                         vpn,
1908                                         new_attr,
1909                                         new_ppn );
1910
1911                // update local GPT (protected by reference GPT lock)
1912                error |= hal_gpt_set_pte( local_gpt_xp,
1913                                          vpn,
1914                                          new_attr,
1915                                          new_ppn );
1916
1917                if( error )
1918                {
1919                    printk("\n[ERROR] in %s : cannot update GPT / process %x / vpn = %x\n",
1920                    __FUNCTION__ , process->pid , vpn );
1921
1922                    // release reference GPT lock in write mode
1923                    remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1924
1925                    return EXCP_KERNEL_PANIC;
1926                }
1927            }
1928
1929            // release reference GPT lock in write mode
1930            remote_rwlock_wr_release( ref_lock_xp );
1931
1932#if DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT
1933cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
1934if( DEBUG_VMM_HANDLE_PAGE_FAULT < cycle )
1935printk("\n[%s] true page fault handled / vpn %x / ppn %x / attr %x / cycle %d\n",
1936__FUNCTION__, vpn, new_ppn, new_attr, cycle );
1937#endif
1938            return EXCP_NON_FATAL;
1939        }
1940    }
1941}   // end vmm_handle_page_fault()
1942
1943////////////////////////////////////////////
1944error_t vmm_handle_cow( process_t * process,
1945                        vpn_t       vpn )
1946{
1947    vseg_t         * vseg;            // vseg containing vpn
1948    cxy_t            ref_cxy;         // reference cluster for missing vpn
1949    process_t      * ref_ptr;         // reference process for missing vpn
1950    xptr_t           gpt_xp;          // extended pointer on GPT
1951    xptr_t           gpt_lock_xp;     // extended pointer on GPT lock
1952    uint32_t         old_attr;        // current PTE_ATTR value
1953    ppn_t            old_ppn;         // current PTE_PPN value
1954    uint32_t         new_attr;        // new PTE_ATTR value
1955    ppn_t            new_ppn;         // new PTE_PPN value
1956    error_t          error;
1957
1958#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
1959uint32_t   cycle   = (uint32_t)hal_get_cycles();
1960thread_t * this    = CURRENT_THREAD;
1961xptr_t     this_xp = XPTR( local_cxy , this );
1962if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
1963printk("\n[%s] thread[%x,%x] enter for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
1964__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
1965#endif
1966
1967    // access local GPT to get GPT_COW flag
1968    bool_t cow = hal_gpt_pte_is_cow( &(process->vmm.gpt), vpn );
1969
1970    if( cow == false ) return EXCP_USER_ERROR;
1971
1972    // get local vseg
1973    error = vmm_get_vseg( process, 
1974                          (intptr_t)vpn<<CONFIG_PPM_PAGE_SHIFT,
1975                          &vseg );
1976    if( error )
1977    {
1978        printk("\n[PANIC] in %s : vpn %x in process %x not in a registered vseg\n",
1979        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
1980
1981        return EXCP_KERNEL_PANIC;
1982    }
1983
1984#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
1985if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
1986printk("\n[%s] thread[%x,%x] get vseg for vpn %x\n",
1987__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn );
1988#endif
1989
1990    // get reference GPT cluster and local pointer
1991    ref_cxy = GET_CXY( process->ref_xp );
1992    ref_ptr = GET_PTR( process->ref_xp );
1993
1994    // build relevant extended pointers on  relevant GPT and  GPT lock
1995    // - access local GPT for a private vseg 
1996    // - access reference GPT for a public vseg
1997    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
1998    {
1999        gpt_xp      = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt );
2000        gpt_lock_xp = XPTR( local_cxy , &process->vmm.gpt_lock );
2001    }
2002    else
2003    {
2004        gpt_xp      = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt );
2005        gpt_lock_xp = XPTR( ref_cxy , &ref_ptr->vmm.gpt_lock );
2006    }
2007
2008    // take GPT lock in write mode
2009    remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
2010
2011    // get current PTE from reference GPT
2012    hal_gpt_get_pte( gpt_xp,
2013                     vpn,
2014                     &old_attr,
2015                     &old_ppn );
2016
2017#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2018if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2019printk("\n[%s] thread[%x,%x] get pte for vpn %x : ppn %x / attr %x\n",
2020__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, old_ppn, old_attr );
2021#endif
2022
2023    // the PTE must be mapped for a COW
2024    if( (old_attr & GPT_MAPPED) == 0 )
2025    {
2026        printk("\n[PANIC] in %s : VPN %x in process %x unmapped\n",
2027        __FUNCTION__, vpn, process->pid );
2028
2029        // release GPT lock in write mode
2030        remote_rwlock_wr_release( gpt_lock_xp );
2031
2032        return EXCP_KERNEL_PANIC;
2033    }
2034
2035    // get pointers on physical page descriptor
2036    xptr_t   page_xp  = ppm_ppn2page( old_ppn );
2037    cxy_t    page_cxy = GET_CXY( page_xp );
2038    page_t * page_ptr = GET_PTR( page_xp );
2039
2040    // get extended pointers on forks and lock field in page descriptor
2041    xptr_t forks_xp       = XPTR( page_cxy , &page_ptr->forks );
2042    xptr_t forks_lock_xp  = XPTR( page_cxy , &page_ptr->lock );
2043
2044    // take lock protecting "forks" counter
2045    remote_busylock_acquire( forks_lock_xp );
2046
2047    // get number of pending forks from page descriptor
2048    uint32_t forks = hal_remote_l32( forks_xp );
2049
2050#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2051if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2052printk("\n[%s] thread[%x,%x] get forks = %d for vpn %x\n",
2053__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, forks, vpn );
2054#endif
2055
2056    if( forks )        // pending fork => allocate a new page, and copy old to new
2057    {
2058        // decrement pending forks counter in page descriptor
2059        hal_remote_atomic_add( forks_xp , -1 );
2060
2061        // release lock protecting "forks" counter
2062        remote_busylock_release( forks_lock_xp );
2063
2064        // allocate a new page
2065        page_xp = vmm_page_allocate( vseg , vpn );
2066
2067        if( page_xp == XPTR_NULL ) 
2068        {
2069            printk("\n[PANIC] in %s : no memory for vpn %x in process %x\n",
2070            __FUNCTION__ , vpn, process->pid );
2071
2072            // release GPT lock in write mode
2073            remote_rwlock_wr_acquire( gpt_lock_xp );
2074
2075            return EXCP_KERNEL_PANIC;
2076        }
2077
2078        // compute allocated page PPN
2079        new_ppn = ppm_page2ppn( page_xp );
2080
2081#if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2082if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2083printk("\n[%s] thread[%x,%x] get new ppn %x for vpn %x\n",
2084__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, new_ppn, vpn );
2085#endif
2086
2087        // copy old page content to new page
2088        hal_remote_memcpy( ppm_ppn2base( new_ppn ),
2089                           ppm_ppn2base( old_ppn ),
2090                           CONFIG_PPM_PAGE_SIZE );
2091
2092#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2093if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2094printk("\n[%s] thread[%x,%x] copied old page to new page\n",
2095__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid );
2096#endif
2097
2098    }             
2099    else               // no pending fork => keep the existing page
2100    {
2101        // release lock protecting "forks" counter
2102        remote_busylock_release( forks_lock_xp );
2103
2104#if(DEBUG_VMM_HANDLE_COW & 1)
2105if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2106printk("\n[%s] thread[%x,%x]  no pending forks / keep existing PPN %x\n",
2107__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, old_ppn );
2108#endif
2109        new_ppn = old_ppn;
2110    }
2111
2112    // build new_attr : reset COW and set WRITABLE,
2113    new_attr = (old_attr | GPT_WRITABLE) & (~GPT_COW);
2114
2115    // update the relevant GPT
2116    // - private vseg => update local GPT
2117    // - public vseg => update all GPT copies
2118    if( (vseg->type == VSEG_TYPE_STACK) || (vseg->type == VSEG_TYPE_CODE) )
2119    {
2120        hal_gpt_set_pte( gpt_xp,
2121                         vpn,
2122                         new_attr,
2123                         new_ppn );
2124    }
2125    else
2126    {
2127        if( ref_cxy == local_cxy )                  // reference cluster is local
2128        {
2129            vmm_global_update_pte( process,
2130                                   vpn,
2131                                   new_attr,
2132                                   new_ppn );
2133        }
2134        else                                        // reference cluster is remote
2135        {
2136            rpc_vmm_global_update_pte_client( ref_cxy,
2137                                              ref_ptr,
2138                                              vpn,
2139                                              new_attr,
2140                                              new_ppn );
2141        }
2142    }
2143
2144    // release GPT lock in write mode
2145    remote_rwlock_wr_release( gpt_lock_xp );
2146
2147#if DEBUG_VMM_HANDLE_COW
2148cycle = (uint32_t)hal_get_cycles();
2149if( DEBUG_VMM_HANDLE_COW < cycle )
2150printk("\n[%s] thread[%x,%x] exit for vpn %x / core[%x,%d] / cycle %d\n",
2151__FUNCTION__, this->process->pid, this->trdid, vpn, local_cxy, this->core->lid, cycle );
2152#endif
2153
2154     return EXCP_NON_FATAL;
2155
2156}   // end vmm_handle_cow()
2157
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.