trs80m1: add the banked fixedbank code
authorAlan Cox <alan@linux.intel.com>
Fri, 25 May 2018 21:32:23 +0000 (22:32 +0100)
committerAlan Cox <alan@linux.intel.com>
Fri, 25 May 2018 21:32:23 +0000 (22:32 +0100)
This doesn't seem to work yet - explode on the first switchout/switchin
sequence.

Kernel/lib/z80fixedbank-banked.s [new file with mode: 0644]

diff --git a/Kernel/lib/z80fixedbank-banked.s b/Kernel/lib/z80fixedbank-banked.s
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f688cfb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,352 @@
+;
+;      For a purely bank based architecture this code is common and can be
+;      used by most platforms
+;
+;      The caller needs to provide the standard map routines along with
+;      map_kernel_a which maps in the kernel bank in a. This code assumes
+;      that the bank can be encoded in 8bits.
+;
+        .module z80fixedbank
+
+        .globl _ptab_alloc
+        .globl _newproc
+        .globl _chksigs
+        .globl _getproc
+        .globl _platform_monitor
+        .globl trap_illegal
+        .globl _platform_switchout
+        .globl _switchin
+        .globl _doexec
+        .globl _dofork
+        .globl _runticks
+        .globl unix_syscall_entry
+        .globl interrupt_handler
+       .globl _need_resched
+       .globl _nready
+       .globl _platform_idle
+
+       .globl map_kernel_restore
+       .globl map_process_a
+       .globl map_process_save
+       .globl map_save_kmap
+       .globl map_restore_kmap
+
+        ; imported debug symbols
+        .globl outstring, outde, outhl, outbc, outnewline, outchar, outcharhex
+
+        .include "kernel.def"
+
+        .area _COMMONMEM
+
+; __switchout switches out the current process, finds another that is READY,
+; possibly the same process, and switches it in.  When a process is
+; restarted after calling switchout, it thinks it has just returned
+; from switchout().
+; 
+; This function can have no arguments or auto variables.
+;
+_platform_switchout:
+        ld hl, #0 ; return code set here is ignored, but _switchin can 
+        ; return from either _switchout OR _dofork, so they must both write 
+        ; U_DATA__U_SP with the following on the stack:
+        push hl ; return code
+        push ix
+        push iy
+       call map_save_kmap      ; save kernel bank mapping
+       push af                 ; on stack in AF
+        ld (U_DATA__U_SP), sp ; this is where the SP is restored in _switchin
+
+
+       ; Stash the uarea back into process memory
+       call map_process_save
+       ld hl, #U_DATA
+       ld de, #U_DATA_STASH
+       ld bc, #U_DATA__TOTALSIZE
+       ldir
+       call map_kernel_restore
+
+        ; find another process to run (may select this one again)
+       push af
+        call _getproc
+       pop af
+
+        push hl
+        call _switchin
+
+        ; we should never get here
+        call _platform_monitor
+
+badswitchmsg: .ascii "_switchin: FAIL"
+            .db 13, 10, 0
+swapped: .ascii "_switchin: SWAPPED"
+            .db 13, 10, 0
+
+_switchin:
+        di
+        pop bc  ; return address
+        pop de  ; new process pointer
+;
+;      FIXME: do we actually *need* to restore the stack !
+;
+        push de ; restore stack
+        push bc ; restore stack
+
+; FIXME???     call map_kernel_save
+
+       push de
+        ld hl, #P_TAB__P_PAGE_OFFSET
+       add hl, de      ; process ptr
+       pop de
+
+.ifne CONFIG_SWAP
+       .globl _swapper
+       ;
+       ;       Always use the swapstack, otherwise when we call map_kernel
+       ;       having copied the udata stash back to udata we will crap
+       ;       somewhere up the stackframe and it's then down to luck
+       ;       if those bytes are discarded or not.
+       ;
+       ;       Yes - this was a bitch to debug, please don't break it !
+       ;
+       ld sp, #_swapstack
+
+        ld a, (hl)
+
+       or a
+       jr nz, not_swapped
+
+       ;
+       ;       Re-enable interrupts while we swap. This is ok because
+       ;       we are not on the IRQ stack when switchin is invoked.
+       ;
+       ;       There are two basic cases
+       ;       #1: pre-emption. Not in a system call, must avoid
+       ;       re-entering pre-emption logic, Z80 lowlevel code sets U_INSYS
+       ;       #2: kernel syscall. Also protected by U_DATA__U_INSYS
+       ;
+       ei
+       push hl
+       push de
+       push af
+       call _swapper
+       pop af
+       pop de
+       pop hl
+       di
+.endif
+       ld a, (hl)
+not_swapped:
+       ld hl, (U_DATA__U_PTAB)
+       or a
+       sbc hl, de
+       jr z, skip_copyback     ; Tormod's optimisation: don't copy the
+                               ; the stash back if we are the task who
+                               ; last owned the real udata
+       ; Pages please !
+       call map_process_a
+
+        ; bear in mind that the stack will be switched now, so we can't use it
+       ; to carry values over this point
+
+       exx                     ; thank goodness for exx 8)
+       ld hl, #U_DATA_STASH
+       ld de, #U_DATA
+       ld bc, #U_DATA__TOTALSIZE
+       ldir
+       exx
+
+        ; check u_data->u_ptab matches what we wanted
+        ld hl, (U_DATA__U_PTAB) ; u_data->u_ptab
+        or a                    ; clear carry flag
+        sbc hl, de              ; subtract, result will be zero if DE==HL
+        jr nz, switchinfail
+
+skip_copyback:
+       ; wants optimising up a bit
+       ld ix, (U_DATA__U_PTAB)
+        ; next_process->p_status = P_RUNNING
+        ld P_TAB__P_STATUS_OFFSET(ix), #P_RUNNING
+
+       ; Fix the moved page pointers
+       ; Just do one byte as that is all we use on this platform
+       ld a, P_TAB__P_PAGE_OFFSET(ix)
+       ld (U_DATA__U_PAGE), a
+        ; runticks = 0
+        ld hl, #0
+        ld (_runticks), hl
+
+        ; restore machine state -- note we may be returning from either
+        ; _switchout or _dofork
+        ld sp, (U_DATA__U_SP)
+
+        pop iy
+        pop ix
+        pop hl ; return code
+       pop af
+
+       call map_restore_kmap
+
+        ; enable interrupts, if we didn't pre-empt in an ISR
+        ld a, (U_DATA__U_ININTERRUPT)
+        or a
+        ret nz ; Not an ISR, leave interrupts off
+        ei
+        ret ; return with interrupts on
+
+switchinfail:
+       call outhl
+        ld hl, #badswitchmsg
+        call outstring
+       ; something went wrong and we didn't switch in what we asked for
+        jp _platform_monitor
+
+fork_proc_ptr: .dw 0 ; (C type is struct p_tab *) -- address of child process p_tab entry
+
+;
+;      Called from _fork. We are in a syscall, the uarea is live as the
+;      parent uarea. The kernel is the mapped object.
+;
+_dofork:
+        ; always disconnect the vehicle battery before performing maintenance
+        di ; should already be the case ... belt and braces.
+
+       ;
+       ; FIXME: we should no longer need interrupts off for most of a
+       ; fork() call.
+       ;
+        pop de  ; return address
+        pop hl  ; new process p_tab*
+        push hl
+        push de
+
+        ld (fork_proc_ptr), hl
+
+        ; prepare return value in parent process -- HL = p->p_pid;
+        ld de, #P_TAB__P_PID_OFFSET
+        add hl, de
+        ld a, (hl)
+        inc hl
+        ld h, (hl)
+        ld l, a
+
+        ; Save the stack pointer and critical registers.
+        ; When this process (the parent) is switched back in, it will be as if
+        ; it returns with the value of the child's pid.
+        push hl ; HL still has p->p_pid from above, the return value in the parent
+        push ix
+        push iy
+
+       call map_save_kmap
+       push af
+
+        ; save kernel stack pointer -- when it comes back in the parent we'll be in
+        ; _switchin which will immediately return (appearing to be _dofork()
+       ; returning) and with HL (ie return code) containing the child PID.
+        ; Hurray.
+
+        ld (U_DATA__U_SP), sp
+
+        ; now we're in a safe state for _switchin to return in the parent
+       ; process.
+
+        ; --------- copy process ---------
+
+        ld hl, (fork_proc_ptr)
+        ld de, #P_TAB__P_PAGE_OFFSET
+        add hl, de
+        ; load p_page
+        ld c, (hl)
+       ; load existing page ptr
+       ld a, (U_DATA__U_PAGE)
+
+       call bankfork                   ;       do the bank to bank copy
+
+       ; Copy done
+
+       call map_process_save
+
+       ; We are going to copy the uarea into the parents uarea stash
+       ; we must not touch the parent uarea after this point, any
+       ; changes only affect the child
+       ld hl, #U_DATA          ; copy the udata from common into the
+       ld de, #U_DATA_STASH    ; target process
+       ld bc, #U_DATA__TOTALSIZE
+       ldir
+       ; Return to the kernel mapping
+       ; This works in the fork case because the child and parent both
+       ; have the same return stack so return through the same back
+       ; switch sequence
+       call map_kernel_restore
+
+        ; now the copy operation is complete we can get rid of the stuff
+        ; _switchin will be expecting from our copy of the stack.
+        pop bc
+        pop bc
+        pop bc
+       pop bc
+
+        ; Make a new process table entry, etc.
+        ld  hl, (fork_proc_ptr)
+        push hl
+       push af
+        call _newproc
+       pop af
+        pop bc 
+
+        ; runticks = 0;
+        ld hl, #0
+        ld (_runticks), hl
+        ; in the child process, fork() returns zero.
+       ;
+       ; And we exit, with the kernel mapped, the child now being deemed
+       ; to be the live uarea. The parent is frozen in time and space as
+       ; if it had done a switchout().
+        ret
+
+;
+;      This is related so we will keep it here. Copy the process memory
+;      for a fork. a is the page base of the parent, c of the child
+;
+;      Assumption - fits into a fixed number of whole 256 byte blocks
+;
+bankfork:
+       ld b, #(U_DATA_STASH - PROGBASE)/256
+       ld hl, #PROGBASE        ; base of memory to fork (vectors included)
+bankfork_1:
+       push bc                 ; Save our counter and also child offset
+       push hl
+       call map_process_a
+       ld de, #bouncebuffer
+       ld bc, #256
+       ldir                    ; copy into the bounce buffer
+       call map_kernel_restore
+       pop de                  ; recover source of copy to bounce
+                               ; as destination in new bank
+       pop bc                  ; recover child page number
+       push bc
+       ld b, a                 ; save the parent bank id
+       ld a, c                 ; switch to the child
+       call map_process_a
+       push bc                 ; save the bank pointers
+       ld hl, #bouncebuffer
+       ld bc, #256
+       ldir                    ; copy into the child
+       call map_kernel_restore
+       pop bc                  ; recover the bank pointers
+       ex de, hl               ; destination is now source for next bank
+       ld a, b                 ; parent bank is wanted in a
+       pop bc
+       djnz bankfork_1         ; rinse, repeat
+       ret
+
+bouncebuffer:
+       .ds 256
+;
+;      We can keep a stack in common because we will complete our
+;      use of it before we switch common block. In this case we have
+;      a true common so it's even easier. This can share with the bounce
+;      buffer used by bankfork as we won't switchin mid way through the
+;      banked fork() call.
+;
+_swapstack:
+_need_resched: .db 0