sys/sys/systm.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1988, 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      @(#)systm.h     8.7 (Berkeley) 3/29/95
  39  * $FreeBSD: src/sys/sys/systm.h,v 1.111.2.18 2002/12/17 18:04:02 sam Exp $
  40  */
  41
  42 #ifndef _SYS_SYSTM_H_
  43 #define _SYS_SYSTM_H_
  44
  45 #ifndef _KERNEL
  46 #error "This file should not be included by userland programs."
  47 #else
  48
  49 #ifndef _MACHINE_TYPES_H_
  50 #include <machine/types.h>
  51 #endif
  52 #include <machine/stdarg.h>
  53 #include <machine/atomic.h>
  54 #include <machine/cpufunc.h>
  55 #include <sys/callout.h>
  56
  57 extern int securelevel;         /* system security level (see init(8)) */
  58 extern int kernel_mem_readonly; /* disable writes to kernel memory */
  59
  60 extern int cold;                /* nonzero if we are doing a cold boot */
  61 extern int tsleep_now_works;    /* tsleep won't just return any more */
  62 extern const char *panicstr;    /* panic message */
  63 extern int dumping;             /* system is dumping */
  64 extern int safepri;             /* safe ipl when cold or panicing */
  65 extern int osreldate;           /* System release date */
  66 extern char version[];          /* system version */
  67 extern char copyright[];        /* system copyright */
  68
  69 extern int selwait;             /* select timeout address */
  70
  71 extern u_char curpriority;      /* priority of current process */
  72 extern int cpu_mwait_spin;      /* typically set in machdep, used by lwkt */
  73
  74 extern long physmem;            /* physical memory */
  75
  76 extern cdev_t dumpdev;          /* dump device */
  77 extern u_int64_t dumplo64;      /* block number into dumpdev, start of dump */
  78
  79 extern cdev_t rootdev;          /* root device */
  80 extern cdev_t rootdevs[2];      /* possible root devices */
  81 extern char *rootdevnames[2];   /* names of possible root devices */
  82 extern char *ZeroPage;
  83
  84 extern int boothowto;           /* reboot flags, from console subsystem */
  85 extern int bootverbose;         /* nonzero to print verbose messages */
  86
  87 extern int maxusers;            /* system tune hint */
  88
  89 extern int ncpus;               /* total number of cpus (real, hyper, virtual)*/
  90 extern int ncpus2;              /* ncpus rounded down to power of 2 */
  91 extern int ncpus2_shift;        /* log base 2 of ncpus2 */
  92 extern int ncpus2_mask;         /* ncpus2 - 1 */
  93 extern int ncpus_fit;           /* round up to a power of 2 */
  94 extern int ncpus_fit_mask;      /* ncpus_fit - 1 */
  95 extern int clocks_running;      /* timing/timeout subsystem is operational */
  96
  97 /* XXX TGEN these don't belong here, they're MD on i386/x86_64 */
  98 extern u_int cpu_feature;       /* CPUID_* features */
  99 extern u_int cpu_feature2;      /* CPUID2_* features */
 100 extern u_int cpu_mi_feature;    /* CPU_MI_XXX machine-nonspecific features */
 101 extern cpumask_t usched_global_cpumask;
 102
 103 extern int nfs_diskless_valid;  /* NFS diskless params were obtained */
 104 extern vm_paddr_t Maxmem;       /* Highest physical memory address in system */
 105
 106 #ifdef  INVARIANTS              /* The option is always available */
 107 #define KASSERT(exp,msg)        do { if (__predict_false(!(exp)))       \
 108                                         panic msg; } while (0)
 109 #define KKASSERT(exp)           do { if (__predict_false(!(exp)))         \
 110                                         panic("assertion \"%s\" failed "  \
 111                                         "in %s at %s:%u", #exp, __func__, \
 112                                         __FILE__, __LINE__); } while (0)
 113 #define __debugvar
 114 #else
 115 #define KASSERT(exp,msg)
 116 #define KKASSERT(exp)
 117 #define __debugvar              __attribute__((__unused__))
 118 #endif
 119
 120 /*
 121  * General function declarations.
 122  */
 123
 124 struct intrframe;
 125 struct spinlock;
 126 struct lock;
 127 struct mtx;
 128 struct lwkt_serialize;
 129 struct malloc_type;
 130 struct proc;
 131 struct xwait;
 132 struct timeval;
 133 struct tty;
 134 struct uio;
 135 struct globaldata;
 136 struct thread;
 137 struct trapframe;
 138 struct user;
 139 struct vmspace;
 140 struct savetls;
 141 struct krate;
 142
 143 void    Debugger (const char *msg);
 144 void    print_backtrace(int count);
 145 void    mi_gdinit (struct globaldata *gd, int cpu);
 146 void    mi_proc0init(struct globaldata *gd, struct user *proc0paddr);
 147 int     nullop (void);
 148 int     seltrue (cdev_t dev, int which);
 149 int     ureadc (int, struct uio *);
 150 void    *hashinit (int count, struct malloc_type *type, u_long *hashmask);
 151 void    hashdestroy(void *vhashtbl, struct malloc_type *type, u_long hashmask);
 152 void    *phashinit (int count, struct malloc_type *type, u_long *nentries);
 153 void    *hashinit_ext (int count, size_t size,
 154                         struct malloc_type *type, u_long *hashmask);
 155 void    *phashinit_ext (int count, size_t size,
 156                         struct malloc_type *type, u_long *nentries);
 157
 158 int     cpu_sanitize_frame (struct trapframe *);
 159 int     cpu_sanitize_tls (struct savetls *);
 160 void    cpu_spinlock_contested(void);
 161 void    cpu_halt (void);
 162 void    cpu_reset (void);
 163 void    cpu_boot (int);
 164 void    cpu_rootconf (void);
 165 void    cpu_vmspace_alloc(struct vmspace *);
 166 void    cpu_vmspace_free(struct vmspace *);
 167 void    cpu_vkernel_trap(struct trapframe *, int);
 168 enum vmm_guest_type detect_virtual(void);
 169 void    set_user_TLS(void);
 170 void    set_vkernel_fp(struct trapframe *);
 171 int     kvm_access_check(vm_offset_t, vm_offset_t, int);
 172
 173 vm_paddr_t kvtop(void *addr);
 174
 175 extern uint32_t crc32_tab[];
 176 uint32_t crc32(const void *buf, size_t size);
 177 uint32_t crc32_ext(const void *buf, size_t size, uint32_t ocrc);
 178 uint32_t iscsi_crc32(const void *buf, size_t size);
 179 uint32_t iscsi_crc32_ext(const void *buf, size_t size, uint32_t ocrc);
 180 void    init_param1 (void);
 181 void    init_param2 (int physpages);
 182 void    tablefull (const char *);
 183 int     kvcprintf (char const *, void (*)(int, void*), void *, int,
 184                       __va_list) __printflike(1, 0);
 185 void    kvcreinitspin(void);
 186 int     log (int, const char *, ...) __printflike(2, 3);
 187 void    logwakeup (void);
 188 void    log_console (struct uio *);
 189 int     kprintf (const char *, ...) __printflike(1, 2);
 190 void    kprintf0 (const char *, ...) __printflike(1, 2);
 191 void    krateprintf (struct krate *, const char *, ...) __printflike(2, 3);
 192 int     ksnprintf (char *, size_t, const char *, ...) __printflike(3, 4);
 193 int     ksnrprintf (char *, size_t, int, const char *, ...) __printflike(4, 5);
 194 int     ksprintf (char *buf, const char *, ...) __printflike(2, 3);
 195 int     uprintf (const char *, ...) __printflike(1, 2);
 196 int     kvprintf (const char *, __va_list) __printflike(1, 0);
 197 int     kvsnprintf (char *, size_t, const char *,
 198                         __va_list) __printflike(3, 0);
 199 int     kvsnrprintf (char *, size_t, int, const char *,
 200                         __va_list) __printflike(4, 0);
 201 int     kvasnrprintf (char **, size_t, int, const char *,
 202                         __va_list) __printflike(4, 0);
 203 int     kvsprintf (char *buf, const char *,
 204                         __va_list) __printflike(2, 0);
 205 int     ttyprintf (struct tty *, const char *, ...) __printflike(2, 3);
 206 void    hexdump (const void *ptr, int length, const char *hdr, int flags);
 207 void    kprint_cpuset(cpumask_t *mask);
 208 #define HD_COLUMN_MASK  0xff
 209 #define HD_DELIM_MASK   0xff00
 210 #define HD_OMIT_COUNT   (1 << 16)
 211 #define HD_OMIT_HEX     (1 << 17)
 212 #define HD_OMIT_CHARS   (1 << 18)
 213 int     ksscanf(const char *, char const *, ...)
 214             __nonnull(1) __nonnull(2) __scanflike(2, 3);
 215 int     kvsscanf(const char *, char const *, __va_list)
 216             __nonnull(1) __nonnull(2) __scanflike(2, 0);
 217 void    kvasfree(char **);
 218
 219 long    strtol(const char *, char **, int) __nonnull(1);
 220 u_long  strtoul(const char *, char **, int) __nonnull(1);
 221 quad_t  strtoq(const char *, char **, int) __nonnull(1);
 222 u_quad_t strtouq(const char *, char **, int) __nonnull(1);
 223
 224 /*
 225  * note: some functions commonly used by device drivers may be passed
 226  * pointers to volatile storage, volatile set to avoid warnings.
 227  *
 228  * NOTE: bcopyb() - is a dumb byte-granular bcopy.  This routine is
 229  *                  explicitly not meant to be sophisticated.
 230  * NOTE: bcopyi() - is a dumb int-granular bcopy (len is still in bytes).
 231  *                  This routine is explicitly not meant to be sophisticated.
 232  */
 233 void    bcopyb(const void *from, void *to, size_t len)
 234             __nonnull(1) __nonnull(2);
 235 void    bcopyi(const void *from, void *to, size_t len)
 236             __nonnull(1) __nonnull(2);
 237 void    bcopy(volatile const void *from, volatile void *to, size_t len)
 238             __nonnull(1) __nonnull(2);
 239 void    ovbcopy(const void *from, void *to, size_t len)
 240             __nonnull(1) __nonnull(2);
 241 void    bzero(volatile void *buf, size_t len) __nonnull(1);
 242 void    bzeront(volatile void *buf, size_t len) __nonnull(1);
 243 void    *memcpy(void *to, const void *from, size_t len)
 244             __nonnull(1) __nonnull(2);
 245
 246 int     copystr (const void *kfaddr, void *kdaddr, size_t len,
 247                 size_t *lencopied) __nonnull(1) __nonnull(2);
 248 int     copyinstr (const void *udaddr, void *kaddr, size_t len,
 249                 size_t *lencopied) __nonnull(1) __nonnull(2);
 250 int     copyin(const void *udaddr, void *kaddr, size_t len)
 251             __nonnull(1) __nonnull(2);
 252 int     copyin_nofault(const void *udaddr, void *kaddr, size_t len)
 253             __nonnull(1) __nonnull(2);
 254 int     copyout(const void *kaddr, void *udaddr, size_t len)
 255             __nonnull(1) __nonnull(2);
 256 int     copyout_nofault(const void *kaddr, void *udaddr, size_t len)
 257             __nonnull(1) __nonnull(2);
 258
 259 int     fubyte (const void *base);
 260 int     subyte (void *base, int byte);
 261 long    fuword (const void *base);
 262 int     suword (void *base, long word);
 263 int     suword32 (void *base, int word);
 264 int     fusword (void *base);
 265 int     susword (void *base, int word);
 266 u_long  casuword(volatile u_long *p, u_long oldval, u_long newval);
 267
 268 void    realitexpire (void *);
 269 void    DELAY(int usec);
 270 void    DRIVERSLEEP(int usec);
 271
 272 void    startprofclock (struct proc *);
 273 void    stopprofclock (struct proc *);
 274 void    setstatclockrate (int hzrate);
 275
 276 /*
 277  * Kernel environment support functions and sundry.
 278  */
 279 char    *kgetenv (const char *name);
 280 int     ksetenv(const char *name, const char *value);
 281 int     kunsetenv(const char *name);
 282 void    kfreeenv(char *env);
 283 int     ktestenv(const char *name);
 284 int     kgetenv_int (const char *name, int *data);
 285 int     kgetenv_string (const char *name, char *data, int size);
 286 int     kgetenv_ulong(const char *name, unsigned long *data);
 287 int     kgetenv_quad (const char *name, quad_t *data);
 288 int     kgetenv_long(const char *name, long *data);
 289 extern char *kern_envp;
 290
 291 #ifdef APM_FIXUP_CALLTODO
 292 void    adjust_timeout_calltodo (struct timeval *time_change);
 293 #endif /* APM_FIXUP_CALLTODO */
 294
 295 #include <sys/libkern.h>
 296
 297 /* Initialize the world */
 298 void    mi_startup (void);
 299 void    nchinit (void);
 300
 301 /* Finalize the world. */
 302 void    shutdown_nice (int);
 303
 304 /*
 305  * Kernel to clock driver interface.
 306  */
 307 void    inittodr (time_t base);
 308 void    resettodr (void);
 309 void    startrtclock (void);
 310
 311 /* Timeouts */
 312 typedef void timeout_t (void *);        /* timeout function type */
 313
 314 /* Interrupt management */
 315
 316 /*
 317  * For the alpha arch, some of these functions are static __inline, and
 318  * the others should be.
 319  */
 320 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
 321 void            setdelayed (void);
 322 void            setsoftcambio (void);
 323 void            setsoftcamnet (void);
 324 void            setsoftunused02 (void);
 325 void            setsoftcrypto (void);
 326 void            setsoftunused01 (void);
 327 void            setsofttty (void);
 328 void            setsoftvm (void);
 329 void            setsofttq (void);
 330 void            schedsofttty (void);
 331 void            splz (void);
 332 void            splz_check (void);
 333 void            cpu_mmw_pause_int(int*, int, int, int);
 334 void            cpu_mmw_pause_long(long*, long, int, int);
 335 #endif /* __i386__ || __x86_64__ */
 336
 337 /*
 338  * Various callout lists.
 339  */
 340
 341 /* Exit callout list declarations. */
 342 typedef void (*exitlist_fn) (struct thread *td);
 343
 344 int     at_exit (exitlist_fn function);
 345 int     rm_at_exit (exitlist_fn function);
 346
 347 /* Fork callout list declarations. */
 348 typedef void (*forklist_fn) (struct proc *parent, struct proc *child,
 349                                  int flags);
 350
 351 int     at_fork (forklist_fn function);
 352 int     rm_at_fork (forklist_fn function);
 353
 354 extern struct globaldata        *panic_cpu_gd;
 355
 356 /*
 357  * Common `proc' functions are declared here so that proc.h can be included
 358  * less often.
 359  */
 360 int     tsleep(const volatile void *, int, const char *, int) __nonnull(1);
 361 int     ssleep(const volatile void *, struct spinlock *, int, const char *, int)
 362             __nonnull(1);
 363 int     lksleep(const volatile void *, struct lock *, int, const char *, int)
 364             __nonnull(1);
 365 int     mtxsleep(const volatile void *, struct mtx *, int, const char *, int)
 366             __nonnull(1);
 367 int     zsleep(const volatile void *, struct lwkt_serialize *, int, const char *, int)
 368             __nonnull(1);
 369 void    tsleep_interlock(const volatile void *, int) __nonnull(1);
 370 void    tsleep_remove (struct thread *);
 371 int     lwkt_sleep (const char *, int);
 372 void    tstop (void);
 373 void    wakeup(const volatile void *chan) __nonnull(1);
 374 void    wakeup_one(const volatile void *chan) __nonnull(1);
 375 void    wakeup_mycpu(const volatile void *chan) __nonnull(1);
 376 void    wakeup_mycpu_one(const volatile void *chan) __nonnull(1);
 377 void    wakeup_oncpu(struct globaldata *gd, const volatile void *chan)
 378             __nonnull(2);
 379 void    wakeup_oncpu_one(struct globaldata *gd, const volatile void *chan)
 380             __nonnull(2);
 381 void    wakeup_domain(const volatile void *chan, int domain) __nonnull(1);
 382 void    wakeup_domain_one(const volatile void *chan, int domain) __nonnull(1);
 383 void    wakeup_start_delayed(void);
 384 void    wakeup_end_delayed(void);
 385
 386 /*
 387  * Common `cdev_t' stuff are declared here to avoid #include poisoning
 388  */
 389
 390 int major(cdev_t x);
 391 int minor(cdev_t x);
 392 udev_t dev2udev(cdev_t x);
 393 cdev_t udev2dev(udev_t x, int b);
 394 int uminor(udev_t dev);
 395 int umajor(udev_t dev);
 396 udev_t makeudev(int x, int y);
 397
 398 /*
 399  * Unit number allocation API. (kern/subr_unit.c)
 400  */
 401 struct unrhdr;
 402 struct unrhdr *new_unrhdr(int low, int high, struct lock *lock);
 403 void delete_unrhdr(struct unrhdr *uh);
 404 int alloc_unr(struct unrhdr *uh);
 405 int alloc_unrl(struct unrhdr *uh);
 406 void free_unr(struct unrhdr *uh, u_int item);
 407
 408 /*
 409  * Population count algorithm using SWAR approach
 410  * - "SIMD Within A Register".
 411  */
 412
 413 static __inline uint16_t
 414 bitcount16(uint32_t x)
 415 {
 416
 417         x = (x & 0x5555) + ((x & 0xaaaa) >> 1);
 418         x = (x & 0x3333) + ((x & 0xcccc) >> 2);
 419         x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f;
 420         x = (x + (x >> 8)) & 0x00ff;
 421         return (x);
 422 }
 423
 424 static __inline uint32_t
 425 bitcount32(uint32_t x)
 426 {
 427
 428         x = (x & 0x55555555) + ((x & 0xaaaaaaaa) >> 1);
 429         x = (x & 0x33333333) + ((x & 0xcccccccc) >> 2);
 430         x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
 431         x = (x + (x >> 8));
 432         x = (x + (x >> 16)) & 0x000000ff;
 433         return (x);
 434 }
 435
 436 #endif  /* _KERNEL */
 437 #endif /* !_SYS_SYSTM_H_ */