sys/cpu/i386/misc/lwbuf.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 by The DragonFly Project and Samuel J. Greear.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   6  * by Samuel J. Greear <sjg@thesjg.com>
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *    the documentation and/or other materials provided with the
  17  *    distribution.
  18  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  19  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *    from this software without specific, prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  25  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  26  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  27  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  28  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  29  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  30  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  31  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  32  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  */
  35
  36 #include <sys/types.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/objcache.h>
  39 #include <sys/sysctl.h>
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/serialize.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/proc.h>
  44 #include <sys/queue.h>
  45 #include <vm/vm.h>
  46 #include <vm/pmap.h>
  47 #include <vm/vm_extern.h>
  48 #include <vm/vm_kern.h>
  49 #include <vm/vm_page.h>
  50 #include <cpu/lwbuf.h>
  51 #include <machine/globaldata.h>
  52 #include <machine/atomic.h>
  53 #include <machine/param.h>
  54 #include <sys/thread.h>
  55
  56 static void lwbuf_init(void *);
  57 SYSINIT(sock_lwb, SI_BOOT2_MACHDEP, SI_ORDER_ANY, lwbuf_init, NULL);
  58
  59 static struct objcache *lwbuf_cache;
  60
  61 MALLOC_DEFINE(M_LWBUF, "lwbuf", "Lightweight buffers");
  62 struct objcache_malloc_args lwbuf_malloc_args =
  63             { sizeof(struct lwbuf), M_LWBUF };
  64
  65 /* Number of pages of KVA to allocate at boot per cpu (1MB) */
  66 static int lwbuf_reserve_pages = 256;
  67 static int lwbuf_count;
  68 static int lwbuf_kva_bytes;
  69
  70 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, lwbuf_reserve, CTLFLAG_RD,
  71            &lwbuf_reserve_pages, 0,
  72            "Number of pre-allocated lightweight buffers");
  73 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, lwbuf_count, CTLFLAG_RD,
  74            &lwbuf_count, 0,
  75            "Currently allocated lightweight buffers");
  76 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, lwbuf_kva_bytes, CTLFLAG_RD,
  77            &lwbuf_kva_bytes, 0,
  78            "Currently used KVA for lightweight buffers");
  79
  80 static boolean_t
  81 lwbuf_cache_ctor(void *obj, void *pdata, int ocflags)
  82 {
  83     struct lwbuf *lwb = (struct lwbuf *)obj;
  84
  85     lwb->m = NULL;
  86     lwb->cpumask = 0;
  87     lwb->kva = kmem_alloc_nofault(&kernel_map, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
  88     if (lwb->kva == 0)
  89         return (FALSE);
  90     atomic_add_int(&lwbuf_kva_bytes, PAGE_SIZE);
  91
  92     return (TRUE);
  93 }
  94
  95 /*
  96  * Destructor for lwb.  Note that we must remove any pmap entries
  97  * created with pmap_kenter() to prevent them from being misinterpreted
  98  * as managed pages which would cause kernel_pmap.pm_stats.resident_count
  99  * to get out of whack.
 100  */
 101 static void
 102 lwbuf_cache_dtor(void *obj, void *pdata)
 103 {
 104     struct lwbuf *lwb = (struct lwbuf *)obj;
 105
 106     KKASSERT(lwb->kva != 0);
 107     pmap_kremove_quick(lwb->kva);
 108     kmem_free(&kernel_map, lwb->kva, PAGE_SIZE);
 109     lwb->kva = 0;
 110     atomic_add_int(&lwbuf_kva_bytes, -PAGE_SIZE);
 111 }
 112
 113 static void
 114 lwbuf_init(void *arg)
 115 {
 116     lwbuf_cache = objcache_create("lwbuf", 0, 0,
 117         lwbuf_cache_ctor, lwbuf_cache_dtor, NULL,
 118         objcache_malloc_alloc, objcache_malloc_free,
 119         &lwbuf_malloc_args);
 120 }
 121
 122 struct lwbuf *
 123 lwbuf_alloc(vm_page_t m)
 124 {
 125     struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
 126     struct lwbuf *lwb;
 127
 128     lwb = objcache_get(lwbuf_cache, M_WAITOK);
 129     KKASSERT(lwb->m == NULL);
 130     lwb->m = m;
 131     lwb->cpumask = gd->mi.gd_cpumask;
 132     pmap_kenter_quick(lwb->kva, m->phys_addr);
 133     atomic_add_int(&lwbuf_count, 1);
 134
 135     return (lwb);
 136 }
 137
 138 void
 139 lwbuf_free(struct lwbuf *lwb)
 140 {
 141     KKASSERT(lwb->m != NULL);
 142     lwb->m = NULL;
 143     lwb->cpumask = 0;
 144     objcache_put(lwbuf_cache, lwb);
 145     atomic_add_int(&lwbuf_count, -1);
 146 }
 147
 148 void
 149 lwbuf_set_global(struct lwbuf *lwb)
 150 {
 151     if (lwb->cpumask != (cpumask_t)-1) {
 152         pmap_kenter_sync(lwb->kva);
 153         lwb->cpumask = (cpumask_t)-1;
 154     }
 155 }
 156
 157 static vm_offset_t
 158 _lwbuf_kva(struct lwbuf *lwb, struct mdglobaldata *gd)
 159 {
 160     cpumask_t old, new;
 161
 162     pmap_kenter_sync_quick(lwb->kva);
 163
 164     do {
 165         old = lwb->cpumask;
 166         new = old | gd->mi.gd_cpumask;
 167     } while (atomic_cmpset_int(&lwb->cpumask, old, new) == 0);
 168
 169     return (lwb->kva);
 170 }
 171
 172 __inline vm_offset_t
 173 lwbuf_kva(struct lwbuf *lwb)
 174 {
 175     struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
 176
 177     if (lwb->cpumask & gd->mi.gd_cpumask)
 178         return (lwb->kva);
 179
 180     return (_lwbuf_kva(lwb, gd));
 181 }