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
  55 #include <sys/mplock2.h>
  56
  57 static void lwbuf_init(void *);
  58 SYSINIT(sock_lwb, SI_BOOT2_MACHDEP, SI_ORDER_ANY, lwbuf_init, NULL);
  59
  60 static struct objcache *lwbuf_cache;
  61
  62 MALLOC_DEFINE(M_LWBUF, "lwbuf", "Lightweight buffers");
  63 struct objcache_malloc_args lwbuf_malloc_args =
  64             { sizeof(struct lwbuf), M_LWBUF };
  65
  66 /* Number of pages of KVA to allocate at boot per cpu (1MB) */
  67 static int lwbuf_reserve_pages = 256;
  68 static int lwbuf_count;
  69 static int lwbuf_kva_bytes;
  70
  71 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, lwbuf_reserve, CTLFLAG_RD,
  72            &lwbuf_reserve_pages, 0,
  73            "Number of pre-allocated lightweight buffers");
  74 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, lwbuf_count, CTLFLAG_RD,
  75            &lwbuf_count, 0,
  76            "Currently allocated lightweight buffers");
  77 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, lwbuf_kva_bytes, CTLFLAG_RD,
  78            &lwbuf_kva_bytes, 0,
  79            "Currently used KVA for lightweight buffers");
  80
  81 static boolean_t
  82 lwbuf_cache_ctor(void *obj, void *pdata, int ocflags)
  83 {
  84     struct lwbuf *lwb = (struct lwbuf *)obj;
  85
  86     lwb->m = NULL;
  87     lwb->cpumask = 0;
  88     get_mplock();
  89     lwb->kva = kmem_alloc_nofault(&kernel_map, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
  90     rel_mplock();
  91     if (lwb->kva == 0)
  92         return (FALSE);
  93     atomic_add_int(&lwbuf_kva_bytes, PAGE_SIZE);
  94
  95     return (TRUE);
  96 }
  97
  98 static void
  99 lwbuf_cache_dtor(void *obj, void *pdata)
 100 {
 101     struct lwbuf *lwb = (struct lwbuf *)obj;
 102
 103     KKASSERT(lwb->kva != 0);
 104     get_mplock();
 105     kmem_free(&kernel_map, lwb->kva, PAGE_SIZE);
 106     rel_mplock();
 107     lwb->kva = 0;
 108     atomic_add_int(&lwbuf_kva_bytes, -PAGE_SIZE);
 109 }
 110
 111 static void
 112 lwbuf_init(void *arg)
 113 {
 114     lwbuf_cache = objcache_create("lwbuf", 0, 0,
 115         lwbuf_cache_ctor, lwbuf_cache_dtor, NULL,
 116         objcache_malloc_alloc, objcache_malloc_free,
 117         &lwbuf_malloc_args);
 118 }
 119
 120 struct lwbuf *
 121 lwbuf_alloc(vm_page_t m)
 122 {
 123     struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
 124     struct lwbuf *lwb;
 125
 126     lwb = objcache_get(lwbuf_cache, M_WAITOK);
 127     KKASSERT(lwb->m == NULL);
 128     lwb->m = m;
 129     lwb->cpumask = gd->mi.gd_cpumask;
 130     pmap_kenter_quick(lwb->kva, m->phys_addr);
 131     atomic_add_int(&lwbuf_count, 1);
 132
 133     return (lwb);
 134 }
 135
 136 void
 137 lwbuf_free(struct lwbuf *lwb)
 138 {
 139     KKASSERT(lwb->m != NULL);
 140     lwb->m = NULL;
 141     lwb->cpumask = 0;
 142     objcache_put(lwbuf_cache, lwb);
 143     atomic_add_int(&lwbuf_count, -1);
 144 }
 145
 146 void
 147 lwbuf_set_global(struct lwbuf *lwb)
 148 {
 149     if (lwb->cpumask != (cpumask_t)-1) {
 150         pmap_kenter_sync(lwb->kva);
 151         lwb->cpumask = (cpumask_t)-1;
 152     }
 153 }
 154
 155 static vm_offset_t
 156 _lwbuf_kva(struct lwbuf *lwb, struct mdglobaldata *gd)
 157 {
 158     cpumask_t old, new;
 159
 160     pmap_kenter_sync_quick(lwb->kva);
 161
 162     do {
 163         old = lwb->cpumask;
 164         new = old | gd->mi.gd_cpumask;
 165     } while (atomic_cmpset_int(&lwb->cpumask, old, new) == 0);
 166
 167     return (lwb->kva);
 168 }
 169
 170 __inline vm_offset_t
 171 lwbuf_kva(struct lwbuf *lwb)
 172 {
 173     struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
 174
 175     if (lwb->cpumask & gd->mi.gd_cpumask)
 176         return (lwb->kva);
 177
 178     return (_lwbuf_kva(lwb, gd));
 179 }