kernel - Misc fixes and debugging
[dragonfly.git] / sys / platform / pc64 / x86_64 / swtch.s
1 /*
2  * Copyright (c) 2003,2004,2008 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2008 Jordan Gordeev.
4  * 
5  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
6  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.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  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
36  * All rights reserved.
37  *
38  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
39  * William Jolitz.
40  *
41  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
42  * modification, are permitted provided that the following conditions
43  * are met:
44  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
46  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
48  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
49  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
50  *    must display the following acknowledgement:
51  *      This product includes software developed by the University of
52  *      California, Berkeley and its contributors.
53  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
54  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
55  *    without specific prior written permission.
56  *
57  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
58  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
59  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
60  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
61  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
62  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
63  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
64  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
65  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
66  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
67  * SUCH DAMAGE.
68  *
69  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/swtch.s,v 1.89.2.10 2003/01/23 03:36:24 ps Exp $
70  */
71
72 //#include "use_npx.h"
73
74 #include <sys/rtprio.h>
75
76 #include <machine/asmacros.h>
77 #include <machine/segments.h>
78
79 #include <machine/pmap.h>
80 #if JG
81 #include <machine_base/apic/apicreg.h>
82 #endif
83 #include <machine/lock.h>
84
85 #include "assym.s"
86
87 #if defined(SMP)
88 #define MPLOCKED        lock ;
89 #else
90 #define MPLOCKED
91 #endif
92
93         .data
94
95         .globl  panic
96         .globl  lwkt_switch_return
97
98 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
99         .globl  swtch_optim_stats, tlb_flush_count
100 swtch_optim_stats:      .long   0               /* number of _swtch_optims */
101 tlb_flush_count:        .long   0
102 #endif
103
104         .text
105
106
107 /*
108  * cpu_heavy_switch(struct thread *next_thread)
109  *
110  *      Switch from the current thread to a new thread.  This entry
111  *      is normally called via the thread->td_switch function, and will
112  *      only be called when the current thread is a heavy weight process.
113  *
114  *      Some instructions have been reordered to reduce pipeline stalls.
115  *
116  *      YYY disable interrupts once giant is removed.
117  */
118 ENTRY(cpu_heavy_switch)
119         /*
120          * Save RIP, RSP and callee-saved registers (RBX, RBP, R12-R15).
121          */
122         movq    PCPU(curthread),%rcx
123         /* On top of the stack is the return adress. */
124         movq    (%rsp),%rax                     /* (reorder optimization) */
125         movq    TD_PCB(%rcx),%rdx               /* RDX = PCB */
126         movq    %rax,PCB_RIP(%rdx)              /* return PC may be modified */
127         movq    %rbx,PCB_RBX(%rdx)
128         movq    %rsp,PCB_RSP(%rdx)
129         movq    %rbp,PCB_RBP(%rdx)
130         movq    %r12,PCB_R12(%rdx)
131         movq    %r13,PCB_R13(%rdx)
132         movq    %r14,PCB_R14(%rdx)
133         movq    %r15,PCB_R15(%rdx)
134
135         /*
136          * Clear the cpu bit in the pmap active mask.  The restore
137          * function will set the bit in the pmap active mask.
138          *
139          * Special case: when switching between threads sharing the
140          * same vmspace if we avoid clearing the bit we do not have
141          * to reload %cr3 (if we clear the bit we could race page
142          * table ops done by other threads and would have to reload
143          * %cr3, because those ops will not know to IPI us).
144          */
145         movq    %rcx,%rbx                       /* RBX = oldthread */
146         movq    TD_LWP(%rcx),%rcx               /* RCX = oldlwp */
147         movq    TD_LWP(%rdi),%r13               /* R13 = newlwp */
148         movq    LWP_VMSPACE(%rcx), %rcx         /* RCX = oldvmspace */
149         testq   %r13,%r13                       /* might not be a heavy */
150         jz      1f
151         cmpq    LWP_VMSPACE(%r13),%rcx          /* same vmspace? */
152         je      2f
153 1:
154         movslq  PCPU(cpuid), %rax
155         MPLOCKED btrq   %rax, VM_PMAP+PM_ACTIVE(%rcx)
156 2:
157
158         /*
159          * Push the LWKT switch restore function, which resumes a heavy
160          * weight process.  Note that the LWKT switcher is based on
161          * TD_SP, while the heavy weight process switcher is based on
162          * PCB_RSP.  TD_SP is usually two ints pushed relative to
163          * PCB_RSP.  We push the flags for later restore by cpu_heavy_restore.
164          */
165         pushfq
166         cli
167         movq    $cpu_heavy_restore, %rax
168         pushq   %rax
169         movq    %rsp,TD_SP(%rbx)
170
171         /*
172          * Save debug regs if necessary
173          */
174         movq    PCB_FLAGS(%rdx),%rax
175         andq    $PCB_DBREGS,%rax
176         jz      1f                              /* no, skip over */
177         movq    %dr7,%rax                       /* yes, do the save */
178         movq    %rax,PCB_DR7(%rdx)
179         /* JG correct value? */
180         andq    $0x0000fc00, %rax               /* disable all watchpoints */
181         movq    %rax,%dr7
182         movq    %dr6,%rax
183         movq    %rax,PCB_DR6(%rdx)
184         movq    %dr3,%rax
185         movq    %rax,PCB_DR3(%rdx)
186         movq    %dr2,%rax
187         movq    %rax,PCB_DR2(%rdx)
188         movq    %dr1,%rax
189         movq    %rax,PCB_DR1(%rdx)
190         movq    %dr0,%rax
191         movq    %rax,PCB_DR0(%rdx)
192 1:
193  
194 #if 1
195         /*
196          * Save the FP state if we have used the FP.  Note that calling
197          * npxsave will NULL out PCPU(npxthread).
198          */
199         cmpq    %rbx,PCPU(npxthread)
200         jne     1f
201         movq    %rdi,%r12               /* save %rdi. %r12 is callee-saved */
202         movq    TD_SAVEFPU(%rbx),%rdi
203         call    npxsave                 /* do it in a big C function */
204         movq    %r12,%rdi               /* restore %rdi */
205 1:
206 #endif
207
208         /*
209          * Switch to the next thread, which was passed as an argument
210          * to cpu_heavy_switch().  The argument is in %rdi.
211          * Set the current thread, load the stack pointer,
212          * and 'ret' into the switch-restore function.
213          *
214          * The switch restore function expects the new thread to be in %rax
215          * and the old one to be in %rbx.
216          *
217          * There is a one-instruction window where curthread is the new
218          * thread but %rsp still points to the old thread's stack, but
219          * we are protected by a critical section so it is ok.
220          */
221         movq    %rdi,%rax               /* RAX = newtd, RBX = oldtd */
222         movq    %rax,PCPU(curthread)
223         movq    TD_SP(%rax),%rsp
224         ret
225
226 /*
227  *  cpu_exit_switch(struct thread *next)
228  *
229  *      The switch function is changed to this when a thread is going away
230  *      for good.  We have to ensure that the MMU state is not cached, and
231  *      we don't bother saving the existing thread state before switching.
232  *
233  *      At this point we are in a critical section and this cpu owns the
234  *      thread's token, which serves as an interlock until the switchout is
235  *      complete.
236  */
237 ENTRY(cpu_exit_switch)
238         /*
239          * Get us out of the vmspace
240          */
241         movq    KPML4phys,%rcx
242         movq    %cr3,%rax
243 #if 1
244         cmpq    %rcx,%rax
245         je      1f
246 #endif
247         /* JG no increment of statistics counters? see cpu_heavy_restore */
248         movq    %rcx,%cr3
249 1:
250         movq    PCPU(curthread),%rbx
251
252         /*
253          * If this is a process/lwp, deactivate the pmap after we've
254          * switched it out.
255          */
256         movq    TD_LWP(%rbx),%rcx
257         testq   %rcx,%rcx
258         jz      2f
259         movslq  PCPU(cpuid), %rax
260         movq    LWP_VMSPACE(%rcx), %rcx         /* RCX = vmspace */
261         MPLOCKED btrq   %rax, VM_PMAP+PM_ACTIVE(%rcx)
262 2:
263         /*
264          * Switch to the next thread.  RET into the restore function, which
265          * expects the new thread in RAX and the old in RBX.
266          *
267          * There is a one-instruction window where curthread is the new
268          * thread but %rsp still points to the old thread's stack, but
269          * we are protected by a critical section so it is ok.
270          */
271         cli
272         movq    %rdi,%rax
273         movq    %rax,PCPU(curthread)
274         movq    TD_SP(%rax),%rsp
275         ret
276
277 /*
278  * cpu_heavy_restore()  (current thread in %rax on entry, old thread in %rbx)
279  *
280  *      Restore the thread after an LWKT switch.  This entry is normally
281  *      called via the LWKT switch restore function, which was pulled 
282  *      off the thread stack and jumped to.
283  *
284  *      This entry is only called if the thread was previously saved
285  *      using cpu_heavy_switch() (the heavy weight process thread switcher),
286  *      or when a new process is initially scheduled.
287  *
288  *      NOTE: The lwp may be in any state, not necessarily LSRUN, because
289  *      a preemption switch may interrupt the process and then return via 
290  *      cpu_heavy_restore.
291  *
292  *      YYY theoretically we do not have to restore everything here, a lot
293  *      of this junk can wait until we return to usermode.  But for now
294  *      we restore everything.
295  *
296  *      YYY the PCB crap is really crap, it makes startup a bitch because
297  *      we can't switch away.
298  *
299  *      YYY note: spl check is done in mi_switch when it splx()'s.
300  */
301
302 ENTRY(cpu_heavy_restore)
303         movq    TD_PCB(%rax),%rdx               /* RDX = PCB */
304         movq    %rdx, PCPU(common_tss) + TSS_RSP0
305         popfq
306
307 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
308         incl    _swtch_optim_stats
309 #endif
310         /*
311          * Tell the pmap that our cpu is using the VMSPACE now.  We cannot
312          * safely test/reload %cr3 until after we have set the bit in the
313          * pmap.
314          *
315          * We must do an interlocked test of the CPUMASK_BIT at the same
316          * time.  If found to be set we will have to wait for it to clear
317          * and then do a forced reload of %cr3 (even if the value matches).
318          *
319          * XXX When switching between two LWPs sharing the same vmspace
320          *     the cpu_heavy_switch() code currently avoids clearing the
321          *     cpu bit in PM_ACTIVE.  So if the bit is already set we can
322          *     avoid checking for the interlock via CPUMASK_BIT.  We currently
323          *     do not perform this optimization.
324          *
325          * %rax is needed for the cmpxchgl so store newthread in %r12
326          * temporarily.
327          */
328         movq    TD_LWP(%rax),%rcx
329         movq    LWP_VMSPACE(%rcx),%rcx          /* RCX = vmspace */
330 #ifdef SMP
331         movq    %rax,%r12                       /* save newthread ptr */
332 1:
333         movq    VM_PMAP+PM_ACTIVE(%rcx),%rax    /* old contents */
334         movq    PCPU(cpumask),%rsi              /* new contents */
335         orq     %rax,%rsi
336         MPLOCKED cmpxchgq %rsi,VM_PMAP+PM_ACTIVE(%rcx)
337         jnz     1b
338
339         /*
340          * Check CPUMASK_BIT
341          */
342         btq     $CPUMASK_BIT,%rax       /* test interlock */
343         jnc     1f
344
345 #if 0
346         movq    TD_PCB(%r12),%rdx       /* XXX debugging unconditional */
347         movq    PCB_CR3(%rdx),%rdx      /*     reloading of %cr3 */
348         movq    %rdx,%cr3
349 #endif
350
351         movq    %rcx,%rdi               /* (found to be set) */
352         call    pmap_interlock_wait     /* pmap_interlock_wait(%rdi:vm) */
353
354         /*
355          * Need unconditional load cr3
356          */
357         movq    %r12,%rax
358         movq    TD_PCB(%rax),%rdx       /* RDX = PCB */
359         movq    PCB_CR3(%rdx),%rcx      /* RCX = desired CR3 */
360         jmp     2f                      /* unconditional reload */
361 1:
362         movq    %r12,%rax               /* restore RAX = newthread */
363 #else
364         movq    PCPU(cpumask),%rsi
365         orq     %rsi,VM_PMAP+PM_ACTIVE(%rcx)
366 #endif
367         /*
368          * Restore the MMU address space.  If it is the same as the last
369          * thread we don't have to invalidate the tlb (i.e. reload cr3).
370          * YYY which naturally also means that the PM_ACTIVE bit had better
371          * already have been set before we set it above, check? YYY
372          */
373         movq    TD_PCB(%rax),%rdx               /* RDX = PCB */
374         movq    %cr3,%rsi                       /* RSI = current CR3 */
375         movq    PCB_CR3(%rdx),%rcx              /* RCX = desired CR3 */
376         cmpq    %rsi,%rcx
377         je      4f
378 2:
379 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
380         decl    _swtch_optim_stats
381         incl    _tlb_flush_count
382 #endif
383         movq    %rcx,%cr3
384 4:
385
386         /*
387          * NOTE: %rbx is the previous thread and %rax is the new thread.
388          *       %rbx is retained throughout so we can return it.
389          *
390          *       lwkt_switch[_return] is responsible for handling TDF_RUNNING.
391          */
392
393         /*
394          * Deal with the PCB extension, restore the private tss
395          */
396         movq    PCB_EXT(%rdx),%rdi      /* check for a PCB extension */
397         movq    $1,%rcx                 /* maybe mark use of a private tss */
398         testq   %rdi,%rdi
399 #if JG
400         jnz     2f
401 #endif
402
403         /*
404          * Going back to the common_tss.  We may need to update TSS_RSP0
405          * which sets the top of the supervisor stack when entering from
406          * usermode.  The PCB is at the top of the stack but we need another
407          * 16 bytes to take vm86 into account.
408          */
409         movq    %rdx,%rcx
410         /*leaq  -TF_SIZE(%rdx),%rcx*/
411         movq    %rcx, PCPU(common_tss) + TSS_RSP0
412
413 #if JG
414         cmpl    $0,PCPU(private_tss)    /* don't have to reload if      */
415         je      3f                      /* already using the common TSS */
416
417         /* JG? */
418         subq    %rcx,%rcx               /* unmark use of private tss */
419
420         /*
421          * Get the address of the common TSS descriptor for the ltr.
422          * There is no way to get the address of a segment-accessed variable
423          * so we store a self-referential pointer at the base of the per-cpu
424          * data area and add the appropriate offset.
425          */
426         /* JG movl? */
427         movq    $gd_common_tssd, %rdi
428         /* JG name for "%gs:0"? */
429         addq    %gs:0, %rdi
430
431         /*
432          * Move the correct TSS descriptor into the GDT slot, then reload
433          * ltr.
434          */
435 2:
436         /* JG */
437         movl    %rcx,PCPU(private_tss)          /* mark/unmark private tss */
438         movq    PCPU(tss_gdt), %rbx             /* entry in GDT */
439         movq    0(%rdi), %rax
440         movq    %rax, 0(%rbx)
441         movl    $GPROC0_SEL*8, %esi             /* GSEL(entry, SEL_KPL) */
442         ltr     %si
443 #endif
444
445 3:
446         /*
447          * Restore the user %gs and %fs
448          */
449         movq    PCB_FSBASE(%rdx),%r9
450         cmpq    PCPU(user_fs),%r9
451         je      4f
452         movq    %rdx,%r10
453         movq    %r9,PCPU(user_fs)
454         movl    $MSR_FSBASE,%ecx
455         movl    PCB_FSBASE(%r10),%eax
456         movl    PCB_FSBASE+4(%r10),%edx
457         wrmsr
458         movq    %r10,%rdx
459 4:
460         movq    PCB_GSBASE(%rdx),%r9
461         cmpq    PCPU(user_gs),%r9
462         je      5f
463         movq    %rdx,%r10
464         movq    %r9,PCPU(user_gs)
465         movl    $MSR_KGSBASE,%ecx       /* later swapgs moves it to GSBASE */
466         movl    PCB_GSBASE(%r10),%eax
467         movl    PCB_GSBASE+4(%r10),%edx
468         wrmsr
469         movq    %r10,%rdx
470 5:
471
472         /*
473          * Restore general registers.  %rbx is restored later.
474          */
475         movq    PCB_RSP(%rdx), %rsp
476         movq    PCB_RBP(%rdx), %rbp
477         movq    PCB_R12(%rdx), %r12
478         movq    PCB_R13(%rdx), %r13
479         movq    PCB_R14(%rdx), %r14
480         movq    PCB_R15(%rdx), %r15
481         movq    PCB_RIP(%rdx), %rax
482         movq    %rax, (%rsp)
483         movw    $KDSEL,%ax
484         movw    %ax,%es
485
486 #if JG
487         /*
488          * Restore the user LDT if we have one
489          */
490         cmpl    $0, PCB_USERLDT(%edx)
491         jnz     1f
492         movl    _default_ldt,%eax
493         cmpl    PCPU(currentldt),%eax
494         je      2f
495         lldt    _default_ldt
496         movl    %eax,PCPU(currentldt)
497         jmp     2f
498 1:      pushl   %edx
499         call    set_user_ldt
500         popl    %edx
501 2:
502 #endif
503 #if JG
504         /*
505          * Restore the user TLS if we have one
506          */
507         pushl   %edx
508         call    set_user_TLS
509         popl    %edx
510 #endif
511
512         /*
513          * Restore the DEBUG register state if necessary.
514          */
515         movq    PCB_FLAGS(%rdx),%rax
516         andq    $PCB_DBREGS,%rax
517         jz      1f                              /* no, skip over */
518         movq    PCB_DR6(%rdx),%rax              /* yes, do the restore */
519         movq    %rax,%dr6
520         movq    PCB_DR3(%rdx),%rax
521         movq    %rax,%dr3
522         movq    PCB_DR2(%rdx),%rax
523         movq    %rax,%dr2
524         movq    PCB_DR1(%rdx),%rax
525         movq    %rax,%dr1
526         movq    PCB_DR0(%rdx),%rax
527         movq    %rax,%dr0
528         movq    %dr7,%rax                /* load dr7 so as not to disturb */
529         /* JG correct value? */
530         andq    $0x0000fc00,%rax         /*   reserved bits               */
531         /* JG we've got more registers on x86_64 */
532         movq    PCB_DR7(%rdx),%rcx
533         /* JG correct value? */
534         andq    $~0x0000fc00,%rcx
535         orq     %rcx,%rax
536         movq    %rax,%dr7
537
538         /*
539          * Clear the QUICKRET flag when restoring a user process context
540          * so we don't try to do a quick syscall return.
541          */
542 1:
543         andl    $~RQF_QUICKRET,PCPU(reqflags)
544         movq    %rbx,%rax
545         movq    PCB_RBX(%rdx),%rbx
546         ret
547
548 /*
549  * savectx(struct pcb *pcb)
550  *
551  * Update pcb, saving current processor state.
552  */
553 ENTRY(savectx)
554         /* fetch PCB */
555         /* JG use %rdi instead of %rcx everywhere? */
556         movq    %rdi,%rcx
557
558         /* caller's return address - child won't execute this routine */
559         movq    (%rsp),%rax
560         movq    %rax,PCB_RIP(%rcx)
561
562         movq    %cr3,%rax
563         movq    %rax,PCB_CR3(%rcx)
564
565         movq    %rbx,PCB_RBX(%rcx)
566         movq    %rsp,PCB_RSP(%rcx)
567         movq    %rbp,PCB_RBP(%rcx)
568         movq    %r12,PCB_R12(%rcx)
569         movq    %r13,PCB_R13(%rcx)
570         movq    %r14,PCB_R14(%rcx)
571         movq    %r15,PCB_R15(%rcx)
572
573 #if 1
574         /*
575          * If npxthread == NULL, then the npx h/w state is irrelevant and the
576          * state had better already be in the pcb.  This is true for forks
577          * but not for dumps (the old book-keeping with FP flags in the pcb
578          * always lost for dumps because the dump pcb has 0 flags).
579          *
580          * If npxthread != NULL, then we have to save the npx h/w state to
581          * npxthread's pcb and copy it to the requested pcb, or save to the
582          * requested pcb and reload.  Copying is easier because we would
583          * have to handle h/w bugs for reloading.  We used to lose the
584          * parent's npx state for forks by forgetting to reload.
585          */
586         movq    PCPU(npxthread),%rax
587         testq   %rax,%rax
588         jz      1f
589
590         pushq   %rcx                    /* target pcb */
591         movq    TD_SAVEFPU(%rax),%rax   /* originating savefpu area */
592         pushq   %rax
593
594         movq    %rax,%rdi
595         call    npxsave
596
597         popq    %rax
598         popq    %rcx
599
600         movq    $PCB_SAVEFPU_SIZE,%rdx
601         leaq    PCB_SAVEFPU(%rcx),%rcx
602         movq    %rcx,%rsi
603         movq    %rax,%rdi
604         call    bcopy
605 #endif
606
607 1:
608         ret
609
610 /*
611  * cpu_idle_restore()   (current thread in %rax on entry) (one-time execution)
612  *
613  *      Don't bother setting up any regs other than %rbp so backtraces
614  *      don't die.  This restore function is used to bootstrap into the
615  *      cpu_idle() LWKT only, after that cpu_lwkt_*() will be used for
616  *      switching.
617  *
618  *      Clear TDF_RUNNING in old thread only after we've cleaned up %cr3.
619  *      This only occurs during system boot so no special handling is
620  *      required for migration.
621  *
622  *      If we are an AP we have to call ap_init() before jumping to
623  *      cpu_idle().  ap_init() will synchronize with the BP and finish
624  *      setting up various ncpu-dependant globaldata fields.  This may
625  *      happen on UP as well as SMP if we happen to be simulating multiple
626  *      cpus.
627  */
628 ENTRY(cpu_idle_restore)
629         /* cli */
630         movq    KPML4phys,%rcx
631         /* JG xor? */
632         movq    $0,%rbp
633         /* JG push RBP? */
634         pushq   $0
635         movq    %rcx,%cr3
636         andl    $~TDF_RUNNING,TD_FLAGS(%rbx)
637         orl     $TDF_RUNNING,TD_FLAGS(%rax)     /* manual, no switch_return */
638 #ifdef SMP
639         cmpl    $0,PCPU(cpuid)
640         je      1f
641         call    ap_init
642 1:
643 #endif
644         /*
645          * ap_init can decide to enable interrupts early, but otherwise, or if
646          * we are UP, do it here.
647          */
648         sti
649         jmp     cpu_idle
650
651 /*
652  * cpu_kthread_restore() (current thread is %rax on entry, previous is %rbx)
653  *                       (one-time execution)
654  *
655  *      Don't bother setting up any regs other then %rbp so backtraces
656  *      don't die.  This restore function is used to bootstrap into an
657  *      LWKT based kernel thread only.  cpu_lwkt_switch() will be used
658  *      after this.
659  *
660  *      Because this switch target does not 'return' to lwkt_switch()
661  *      we have to call lwkt_switch_return(otd) to clean up otd.
662  *      otd is in %ebx.
663  *
664  *      Since all of our context is on the stack we are reentrant and
665  *      we can release our critical section and enable interrupts early.
666  */
667 ENTRY(cpu_kthread_restore)
668         sti
669         movq    KPML4phys,%rcx
670         movq    TD_PCB(%rax),%r13
671         xorq    %rbp,%rbp
672         movq    %rcx,%cr3
673
674         /*
675          * rax and rbx come from the switchout code.  Call
676          * lwkt_switch_return(otd).
677          *
678          * NOTE: unlike i386, %rsi and %rdi are not call-saved regs.
679          */
680         pushq   %rax
681         movq    %rbx,%rdi
682         call    lwkt_switch_return
683         popq    %rax
684         decl    TD_CRITCOUNT(%rax)
685         movq    PCB_R12(%r13),%rdi      /* argument to RBX function */
686         movq    PCB_RBX(%r13),%rax      /* thread function */
687         /* note: top of stack return address inherited by function */
688         jmp     *%rax
689
690 /*
691  * cpu_lwkt_switch(struct thread *)
692  *
693  *      Standard LWKT switching function.  Only non-scratch registers are
694  *      saved and we don't bother with the MMU state or anything else.
695  *
696  *      This function is always called while in a critical section.
697  *
698  *      There is a one-instruction window where curthread is the new
699  *      thread but %rsp still points to the old thread's stack, but
700  *      we are protected by a critical section so it is ok.
701  */
702 ENTRY(cpu_lwkt_switch)
703         pushq   %rbp    /* JG note: GDB hacked to locate ebp rel to td_sp */
704         pushq   %rbx
705         movq    PCPU(curthread),%rbx    /* becomes old thread in restore */
706         pushq   %r12
707         pushq   %r13
708         pushq   %r14
709         pushq   %r15
710         pushfq
711         cli
712
713 #if 1
714         /*
715          * Save the FP state if we have used the FP.  Note that calling
716          * npxsave will NULL out PCPU(npxthread).
717          *
718          * We have to deal with the FP state for LWKT threads in case they
719          * happen to get preempted or block while doing an optimized
720          * bzero/bcopy/memcpy.
721          */
722         cmpq    %rbx,PCPU(npxthread)
723         jne     1f
724         movq    %rdi,%r12               /* save %rdi. %r12 is callee-saved */
725         movq    TD_SAVEFPU(%rbx),%rdi
726         call    npxsave                 /* do it in a big C function */
727         movq    %r12,%rdi               /* restore %rdi */
728 1:
729 #endif
730
731         movq    %rdi,%rax               /* switch to this thread */
732         pushq   $cpu_lwkt_restore
733         movq    %rsp,TD_SP(%rbx)
734         /*
735          * %rax contains new thread, %rbx contains old thread.
736          */
737         movq    %rax,PCPU(curthread)
738         movq    TD_SP(%rax),%rsp
739         ret
740
741 /*
742  * cpu_lwkt_restore()   (current thread in %rax on entry)
743  *
744  *      Standard LWKT restore function.  This function is always called
745  *      while in a critical section.
746  *      
747  *      Warning: due to preemption the restore function can be used to 
748  *      'return' to the original thread.  Interrupt disablement must be
749  *      protected through the switch so we cannot run splz here.
750  *
751  *      YYY we theoretically do not need to load KPML4phys into cr3, but if
752  *      so we need a way to detect when the PTD we are using is being 
753  *      deleted due to a process exiting.
754  */
755 ENTRY(cpu_lwkt_restore)
756         movq    KPML4phys,%rcx  /* YYY borrow but beware desched/cpuchg/exit */
757         movq    %cr3,%rdx
758 #if 1
759         cmpq    %rcx,%rdx
760         je      1f
761 #endif
762         movq    %rcx,%cr3
763 1:
764         /*
765          * Safety, clear RSP0 in the tss so it isn't pointing at the
766          * previous thread's kstack (if a heavy weight user thread).
767          * RSP0 should only be used in ring 3 transitions and kernel
768          * threads run in ring 0 so there should be none.
769          */
770         xorq    %rdx,%rdx
771         movq    %rdx, PCPU(common_tss) + TSS_RSP0
772
773         /*
774          * NOTE: %rbx is the previous thread and %rax is the new thread.
775          *       %rbx is retained throughout so we can return it.
776          *
777          *       lwkt_switch[_return] is responsible for handling TDF_RUNNING.
778          */
779         movq    %rbx,%rax
780         popfq
781         popq    %r15
782         popq    %r14
783         popq    %r13
784         popq    %r12
785         popq    %rbx
786         popq    %rbp
787         ret