kernel: implement cpu IDs and per-cpu variables
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@@ -3,10 +3,5 @@
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kern_status_t acpi_init(void)
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kern_status_t acpi_init(void)
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{
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{
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kern_status_t status = acpi_smp_init();
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if (status != KERN_OK) {
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return status;
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}
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return KERN_OK;
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return KERN_OK;
|
||||||
}
|
}
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@@ -1,6 +1,7 @@
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#include <arch/acpi.h>
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#include <arch/acpi.h>
|
||||||
#include <socks/printk.h>
|
#include <socks/printk.h>
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||||||
#include <socks/vm.h>
|
#include <socks/vm.h>
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#include <socks/cpu.h>
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#define AP_TRAMPOLINE_PADDR 0x8000
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#define AP_TRAMPOLINE_PADDR 0x8000
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#define LAPIC_IPI_STATUS_REG 0x0280
|
#define LAPIC_IPI_STATUS_REG 0x0280
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@@ -26,7 +27,7 @@ struct lapic_override_record {
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extern uint8_t acpi_bsp_lapic_id(void);
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extern uint8_t acpi_bsp_lapic_id(void);
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extern char ap_trampoline[];
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extern char ap_trampoline[];
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static int send_ipi(void *lapic, unsigned int target_id, uint32_t payload)
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static int __used send_ipi(void *lapic, unsigned int target_id, uint32_t payload)
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||||||
{
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{
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uintptr_t lapic_ptr = (uintptr_t)lapic;
|
uintptr_t lapic_ptr = (uintptr_t)lapic;
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@@ -38,7 +39,7 @@ static int send_ipi(void *lapic, unsigned int target_id, uint32_t payload)
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return 0;
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return 0;
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}
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}
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static int init_ap(struct acpi_madt_record *rec, void *bsp_lapic, uint8_t bsp_id)
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static int __used init_ap(struct acpi_madt_record *rec, void *bsp_lapic, uint8_t bsp_id)
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||||||
{
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{
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||||||
struct lapic_record *lapic = (struct lapic_record *)(rec + 1);
|
struct lapic_record *lapic = (struct lapic_record *)(rec + 1);
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||||||
if (!(lapic->l_flags & 0x1) && !(lapic->l_flags & 0x2)) {
|
if (!(lapic->l_flags & 0x1) && !(lapic->l_flags & 0x2)) {
|
||||||
@@ -60,7 +61,7 @@ static int init_ap(struct acpi_madt_record *rec, void *bsp_lapic, uint8_t bsp_id
|
|||||||
return 0;
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return 0;
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}
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}
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static void *find_lapic(struct acpi_madt *madt)
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static void *__used find_lapic(struct acpi_madt *madt)
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{
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{
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||||||
phys_addr_t local_apic = madt->m_lapic_ptr;
|
phys_addr_t local_apic = madt->m_lapic_ptr;
|
||||||
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||||||
@@ -85,6 +86,7 @@ static void *find_lapic(struct acpi_madt *madt)
|
|||||||
return vm_phys_to_virt(local_apic);
|
return vm_phys_to_virt(local_apic);
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}
|
}
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||||||
|
/*
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kern_status_t acpi_smp_init(void)
|
kern_status_t acpi_smp_init(void)
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||||||
{
|
{
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||||||
struct acpi_madt *madt = (struct acpi_madt *)acpi_find_sdt(ACPI_SIG_MADT);
|
struct acpi_madt *madt = (struct acpi_madt *)acpi_find_sdt(ACPI_SIG_MADT);
|
||||||
@@ -118,6 +120,54 @@ kern_status_t acpi_smp_init(void)
|
|||||||
p += rec->r_length;
|
p += rec->r_length;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
printk("acpi: initialised %u processors", nr_processors);
|
printk("acpi: found %u logical cores", nr_processors);
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||||||
|
return KERN_OK;
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||||||
|
}
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||||||
|
*/
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||||||
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kern_status_t acpi_scan_cpu_topology(void)
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||||||
|
{
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||||||
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struct acpi_madt *madt = (struct acpi_madt *)acpi_find_sdt(ACPI_SIG_MADT);
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if (!madt) {
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||||||
|
return KERN_UNSUPPORTED;
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}
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||||||
|
uint8_t bsp_id = acpi_bsp_lapic_id();
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||||||
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//void *bsp_lapic = find_lapic(madt);
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||||||
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unsigned char *p = (unsigned char *)madt + sizeof *madt;
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|
unsigned char *madt_end = (unsigned char *)madt + madt->m_base.s_length;
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unsigned int nr_processors = 0;
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||||||
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while (p < madt_end) {
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||||||
|
struct acpi_madt_record *rec = (struct acpi_madt_record *)p;
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||||||
|
|
||||||
|
if (rec->r_type != ACPI_MADT_LAPIC) {
|
||||||
|
p += rec->r_length;
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||||||
|
continue;
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
struct lapic_record *lapic = (struct lapic_record *)(rec + 1);
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||||||
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||||||
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if (!(lapic->l_flags & 0x1) && !(lapic->l_flags & 0x2)) {
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||||||
|
/* processor cannot be used */
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||||||
|
continue;
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||||||
|
}
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cpu_set_available(lapic->l_apic_id);
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|
nr_processors++;
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||||||
|
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||||||
|
p += rec->r_length;
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}
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cpu_set_online(bsp_id);
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/* store the BSP ID in the current cpu block */
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|
ml_cpu_block *self = ml_this_cpu();
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||||||
|
self->c_cpu_id = bsp_id;
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||||||
|
printk("acpi: found %u logical cores", nr_processors);
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||||||
return KERN_OK;
|
return KERN_OK;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
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@@ -1,7 +1,9 @@
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#include <socks/machine/cpu.h>
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#include <socks/machine/cpu.h>
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||||||
|
#include <arch/msr.h>
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||||||
|
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||||||
int ml_cpu_block_init(ml_cpu_block *p)
|
int ml_cpu_block_init(ml_cpu_block *p)
|
||||||
{
|
{
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||||||
|
p->c_this = p;
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||||||
gdt_init(&p->c_gdt, &p->c_gdt_ptr);
|
gdt_init(&p->c_gdt, &p->c_gdt_ptr);
|
||||||
idt_init(&p->c_idt_ptr);
|
idt_init(&p->c_idt_ptr);
|
||||||
return 0;
|
return 0;
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||||||
@@ -11,5 +13,6 @@ int ml_cpu_block_use(ml_cpu_block *p)
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|||||||
{
|
{
|
||||||
gdt_load(&p->c_gdt_ptr);
|
gdt_load(&p->c_gdt_ptr);
|
||||||
idt_load(&p->c_idt_ptr);
|
idt_load(&p->c_idt_ptr);
|
||||||
|
wrmsr(MSR_GS_BASE, (uint64_t)p);
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|||||||
@@ -6,3 +6,35 @@ ml_halt_cpu:
|
|||||||
1: cli
|
1: cli
|
||||||
hlt
|
hlt
|
||||||
jmp 1b
|
jmp 1b
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
.global ml_this_cpu
|
||||||
|
.type ml_this_cpu, @function
|
||||||
|
|
||||||
|
ml_this_cpu:
|
||||||
|
movq %gs:0, %rax
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
.global rdmsr
|
||||||
|
.type rdmsr, @function
|
||||||
|
|
||||||
|
rdmsr:
|
||||||
|
mov %rdi, %rcx
|
||||||
|
rdmsr
|
||||||
|
shl $32, %rdx
|
||||||
|
orq %rax, %rdx
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
.global wrmsr
|
||||||
|
.type wrmsr, @function
|
||||||
|
|
||||||
|
wrmsr:
|
||||||
|
mov %rdi, %rcx
|
||||||
|
mov %rsi, %rax
|
||||||
|
mov %rsi, %rdx
|
||||||
|
shr $32, %rdx
|
||||||
|
|
||||||
|
wrmsr
|
||||||
|
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|||||||
@@ -66,7 +66,7 @@ struct acpi_madt {
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} __packed;
|
} __packed;
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||||||
extern kern_status_t acpi_init(void);
|
extern kern_status_t acpi_init(void);
|
||||||
extern kern_status_t acpi_smp_init(void);
|
extern kern_status_t acpi_scan_cpu_topology(void);
|
||||||
|
|
||||||
extern struct acpi_sdt *acpi_find_sdt(uint32_t sig);
|
extern struct acpi_sdt *acpi_find_sdt(uint32_t sig);
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
12
arch/x86_64/include/arch/msr.h
Normal file
12
arch/x86_64/include/arch/msr.h
Normal file
@@ -0,0 +1,12 @@
|
|||||||
|
#ifndef ARCH_MSR_H_
|
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|
#define ARCH_MSR_H_
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|
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#include <stdint.h>
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#define MSR_GS_BASE 0xC0000101
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|
/* defined in cpu_ctrl.S */
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||||||
|
extern uint64_t rdmsr(uint32_t id);
|
||||||
|
extern void wrmsr(uint32_t id, uint64_t val);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
@@ -4,11 +4,16 @@
|
|||||||
#include <arch/gdt.h>
|
#include <arch/gdt.h>
|
||||||
#include <arch/irq.h>
|
#include <arch/irq.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#define ml_cpu_block_get_id(p) ((p)->c_cpu_id)
|
||||||
|
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||||||
typedef struct ml_cpu_block {
|
typedef struct ml_cpu_block {
|
||||||
|
struct ml_cpu_block *c_this;
|
||||||
|
|
||||||
struct gdt c_gdt;
|
struct gdt c_gdt;
|
||||||
struct gdt_ptr c_gdt_ptr;
|
struct gdt_ptr c_gdt_ptr;
|
||||||
|
|
||||||
struct idt_ptr c_idt_ptr;
|
struct idt_ptr c_idt_ptr;
|
||||||
|
unsigned int c_cpu_id;
|
||||||
} ml_cpu_block;
|
} ml_cpu_block;
|
||||||
|
|
||||||
extern int ml_init_bootcpu(void);
|
extern int ml_init_bootcpu(void);
|
||||||
@@ -18,5 +23,6 @@ extern int ml_cpu_block_use(ml_cpu_block *p);
|
|||||||
|
|
||||||
/* defined in cpu_ctrl.S */
|
/* defined in cpu_ctrl.S */
|
||||||
extern void ml_halt_cpu(void);
|
extern void ml_halt_cpu(void);
|
||||||
|
extern ml_cpu_block *ml_this_cpu(void);
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
|||||||
@@ -3,6 +3,8 @@
|
|||||||
#include <socks/object.h>
|
#include <socks/object.h>
|
||||||
#include <arch/e820.h>
|
#include <arch/e820.h>
|
||||||
#include <socks/init.h>
|
#include <socks/init.h>
|
||||||
|
#include <socks/percpu.h>
|
||||||
|
#include <socks/cpu.h>
|
||||||
#include <socks/memblock.h>
|
#include <socks/memblock.h>
|
||||||
#include <socks/vm.h>
|
#include <socks/vm.h>
|
||||||
#include <socks/printk.h>
|
#include <socks/printk.h>
|
||||||
@@ -53,7 +55,13 @@ int ml_init(uintptr_t arg)
|
|||||||
|
|
||||||
pmap_bootstrap();
|
pmap_bootstrap();
|
||||||
|
|
||||||
acpi_init();
|
acpi_scan_cpu_topology();
|
||||||
|
init_per_cpu_areas();
|
||||||
|
|
||||||
|
cpu_data_t *this_cpu = get_this_cpu();
|
||||||
|
this_cpu->c_flags = CPU_ONLINE;
|
||||||
|
this_cpu->c_id = this_cpu();
|
||||||
|
put_cpu(this_cpu);
|
||||||
|
|
||||||
vm_zone_descriptor_t vm_zones[] = {
|
vm_zone_descriptor_t vm_zones[] = {
|
||||||
{ .zd_id = VM_ZONE_DMA, .zd_node = 0, .zd_name = "dma", .zd_base = 0x00, .zd_limit = 0xffffff },
|
{ .zd_id = VM_ZONE_DMA, .zd_node = 0, .zd_name = "dma", .zd_base = 0x00, .zd_limit = 0xffffff },
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,13 +1,33 @@
|
|||||||
#ifndef SOCKS_CPU_H_
|
#ifndef SOCKS_CPU_H_
|
||||||
#define SOCKS_CPU_H_
|
#define SOCKS_CPU_H_
|
||||||
|
|
||||||
#include <socks/bitmap.h>
|
#include <socks/machine/cpu.h>
|
||||||
|
#include <socks/sched.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef enum cpu_flags {
|
||||||
|
CPU_ONLINE = 0x01u,
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||||||
|
} cpu_flags_t;
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||||||
|
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||||||
|
typedef struct cpu_data {
|
||||||
|
cpu_flags_t c_flags;
|
||||||
|
unsigned int c_id;
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||||||
|
|
||||||
|
task_t *c_current_task;
|
||||||
|
runqueue_t c_rq;
|
||||||
|
} cpu_data_t;
|
||||||
|
|
||||||
/* maximum number of processor cores that the kernel can support.
|
/* maximum number of processor cores that the kernel can support.
|
||||||
TODO move to build config option */
|
TODO move to build config option */
|
||||||
#define CPU_MAX 128
|
#define CPU_MAX 128
|
||||||
|
|
||||||
DECLARE_BITMAP(cpu_available, CPU_MAX);
|
#define this_cpu() (ml_cpu_block_get_id(ml_this_cpu()))
|
||||||
DECLARE_BITMAP(cpu_online, CPU_MAX);
|
|
||||||
|
extern cpu_data_t *get_this_cpu(void);
|
||||||
|
extern void put_cpu(cpu_data_t *cpu);
|
||||||
|
|
||||||
|
extern void cpu_set_available(unsigned int cpu_id);
|
||||||
|
extern void cpu_set_online(unsigned int cpu_id);
|
||||||
|
|
||||||
|
extern unsigned int cpu_get_highest_available(void);
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,6 +1,7 @@
|
|||||||
#ifndef SOCKS_PERCPU_H_
|
#ifndef SOCKS_PERCPU_H_
|
||||||
#define SOCKS_PERCPU_H_
|
#define SOCKS_PERCPU_H_
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <socks/status.h>
|
||||||
#include <socks/compiler.h>
|
#include <socks/compiler.h>
|
||||||
|
|
||||||
#define DEFINE_PERCPU_VAR(type, name) \
|
#define DEFINE_PERCPU_VAR(type, name) \
|
||||||
@@ -10,6 +11,7 @@
|
|||||||
|
|
||||||
#define percpu_put(var)
|
#define percpu_put(var)
|
||||||
|
|
||||||
|
extern kern_status_t init_per_cpu_areas(void);
|
||||||
extern void *__percpu_get(void *var);
|
extern void *__percpu_get(void *var);
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
|||||||
@@ -64,10 +64,13 @@ typedef struct runqueue {
|
|||||||
|
|
||||||
extern kern_status_t sched_init(void);
|
extern kern_status_t sched_init(void);
|
||||||
|
|
||||||
|
extern void runqueue_init(runqueue_t *rq);
|
||||||
|
|
||||||
extern task_t *task_alloc(void);
|
extern task_t *task_alloc(void);
|
||||||
static inline task_t *task_ref(task_t *task) { return object_data(object_ref(object_header(task))); }
|
static inline task_t *task_ref(task_t *task) { return object_data(object_ref(object_header(task))); }
|
||||||
static inline void task_deref(task_t *task) { object_deref(object_header(task)); }
|
static inline void task_deref(task_t *task) { object_deref(object_header(task)); }
|
||||||
extern task_t *task_from_pid(unsigned int pid);
|
extern task_t *task_from_pid(unsigned int pid);
|
||||||
|
extern task_t *kernel_task(void);
|
||||||
|
|
||||||
static inline void task_lock_irqsave(task_t *task, unsigned long *flags)
|
static inline void task_lock_irqsave(task_t *task, unsigned long *flags)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
|||||||
@@ -5,7 +5,7 @@
|
|||||||
#include <socks/object.h>
|
#include <socks/object.h>
|
||||||
#include <socks/sched.h>
|
#include <socks/sched.h>
|
||||||
#include <socks/machine/init.h>
|
#include <socks/machine/init.h>
|
||||||
#include <socks/machine/cpu.h>
|
#include <socks/cpu.h>
|
||||||
|
|
||||||
extern unsigned long get_rflags(void);
|
extern unsigned long get_rflags(void);
|
||||||
|
|
||||||
@@ -23,6 +23,8 @@ void kernel_init(uintptr_t arg)
|
|||||||
object_bootstrap();
|
object_bootstrap();
|
||||||
sched_init();
|
sched_init();
|
||||||
|
|
||||||
|
printk("kernel_init() running on processor %u", this_cpu());
|
||||||
|
|
||||||
run_all_tests();
|
run_all_tests();
|
||||||
|
|
||||||
ml_halt_cpu();
|
ml_halt_cpu();
|
||||||
|
|||||||
41
kernel/cpu.c
Normal file
41
kernel/cpu.c
Normal file
@@ -0,0 +1,41 @@
|
|||||||
|
#include <socks/cpu.h>
|
||||||
|
#include <socks/percpu.h>
|
||||||
|
#include <socks/bitmap.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
DECLARE_BITMAP(cpu_available, CPU_MAX);
|
||||||
|
DECLARE_BITMAP(cpu_online, CPU_MAX);
|
||||||
|
|
||||||
|
DEFINE_PERCPU_VAR(cpu_data_t, cpu_data);
|
||||||
|
|
||||||
|
cpu_data_t *get_this_cpu(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return percpu_get(&cpu_data);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void put_cpu(cpu_data_t *cpu)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
percpu_put(cpu);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void cpu_set_available(unsigned int cpu_id)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (cpu_id >= CPU_MAX) {
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bitmap_set(cpu_available, cpu_id);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void cpu_set_online(unsigned int cpu_id)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (cpu_id >= CPU_MAX) {
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bitmap_set(cpu_online, cpu_id);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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unsigned int cpu_get_highest_available(void)
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{
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return bitmap_highest_set(cpu_available, CPU_MAX);
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}
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40
kernel/percpu.c
Normal file
40
kernel/percpu.c
Normal file
@@ -0,0 +1,40 @@
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#include <socks/percpu.h>
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#include <socks/cpu.h>
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#include <socks/vm.h>
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#include <stdint.h>
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#include <stddef.h>
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extern char __percpu_start[];
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extern char __percpu_end[];
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static void *percpu_buffer = NULL;
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static size_t percpu_stride = 0;
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extern kern_status_t init_per_cpu_areas(void)
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{
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unsigned int last_cpu = cpu_get_highest_available();
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percpu_stride = (uintptr_t)__percpu_end - (uintptr_t)__percpu_start;
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if (percpu_stride & 0x7) {
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percpu_stride &= ~0x7;
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percpu_stride += 0x8;
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}
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percpu_buffer = kmalloc(last_cpu * percpu_stride, 0);
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return KERN_OK;
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}
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extern void *__percpu_get(void *var)
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{
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uintptr_t pvar = (uintptr_t)var;
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uintptr_t percpu_start = (uintptr_t)__percpu_start;
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uintptr_t percpu_end = (uintptr_t)__percpu_end;
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if (pvar < percpu_start || pvar >= percpu_end) {
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return NULL;
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}
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size_t var_offset = pvar - percpu_start;
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return (char *)percpu_buffer + (this_cpu() * percpu_stride) + var_offset;
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}
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