sys/platform/vkernel64/x86_64/cpu_regs.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (C) 1994, David Greenman
   4  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   8  * William Jolitz.
   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  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  39  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  40  */
  41
  42 #include "opt_atalk.h"
  43 #include "opt_compat.h"
  44 #include "opt_ddb.h"
  45 #include "opt_directio.h"
  46 #include "opt_inet.h"
  47 #include "opt_ipx.h"
  48 #include "opt_msgbuf.h"
  49 #include "opt_swap.h"
  50
  51 #include <sys/param.h>
  52 #include <sys/systm.h>
  53 #include <sys/sysproto.h>
  54 #include <sys/signalvar.h>
  55 #include <sys/kernel.h>
  56 #include <sys/linker.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/buf.h>
  60 #include <sys/reboot.h>
  61 #include <sys/mbuf.h>
  62 #include <sys/msgbuf.h>
  63 #include <sys/sysent.h>
  64 #include <sys/sysctl.h>
  65 #include <sys/vmmeter.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/upcall.h>
  68 #include <sys/usched.h>
  69 #include <sys/reg.h>
  70
  71 #include <vm/vm.h>
  72 #include <vm/vm_param.h>
  73 #include <sys/lock.h>
  74 #include <vm/vm_kern.h>
  75 #include <vm/vm_object.h>
  76 #include <vm/vm_page.h>
  77 #include <vm/vm_map.h>
  78 #include <vm/vm_pager.h>
  79 #include <vm/vm_extern.h>
  80
  81 #include <sys/thread2.h>
  82 #include <sys/mplock2.h>
  83
  84 #include <sys/user.h>
  85 #include <sys/exec.h>
  86 #include <sys/cons.h>
  87
  88 #include <ddb/ddb.h>
  89
  90 #include <machine/cpu.h>
  91 #include <machine/clock.h>
  92 #include <machine/specialreg.h>
  93 #include <machine/md_var.h>
  94 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
  95 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
  96 #include <machine/smp.h>
  97 #ifdef PERFMON
  98 #include <machine/perfmon.h>
  99 #endif
 100 #include <machine/cputypes.h>
 101
 102 #include <bus/isa/rtc.h>
 103 #include <sys/random.h>
 104 #include <sys/ptrace.h>
 105 #include <machine/sigframe.h>
 106 #include <unistd.h>             /* umtx_* functions */
 107 #include <pthread.h>            /* pthread_yield() */
 108
 109 extern void dblfault_handler (void);
 110
 111 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 112 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 113 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 114 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 115 #ifdef DIRECTIO
 116 extern void ffs_rawread_setup(void);
 117 #endif /* DIRECTIO */
 118
 119 #ifdef SMP
 120 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 121 #else
 122 int64_t tsc_offsets[1];
 123 #endif
 124
 125 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 126 extern int swtch_optim_stats;
 127 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 128         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 129 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 130         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 131 #endif
 132
 133 static int
 134 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 135 {
 136         u_long pmem = ctob(physmem);
 137
 138         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 139         return (error);
 140 }
 141
 142 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 143         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 144
 145 static int
 146 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 147 {
 148         /* JG */
 149         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 150                 ctob((int)Maxmem - vmstats.v_wire_count), req);
 151         return (error);
 152 }
 153
 154 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 155         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 156
 157 SYSCTL_ULONG(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLFLAG_RD, &Maxmem, 0, "");
 158
 159 #if 0
 160
 161 static int
 162 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 163 {
 164         int error;
 165
 166         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 167          * some initial nulls).
 168          */
 169         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 170                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 171         if(error) return(error);
 172         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 173                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 174                         msgbufp->msg_bufr,req);
 175         }
 176         return(error);
 177 }
 178
 179 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 180         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 181
 182 static int msgbuf_clear;
 183
 184 static int
 185 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error;
 188         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 189                 req);
 190         if (!error && req->newptr) {
 191                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 192                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 193                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 194                 msgbuf_clear=0;
 195         }
 196         return (error);
 197 }
 198
 199 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 200         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 201         "Clear kernel message buffer");
 202
 203 #endif
 204
 205 /*
 206  * Send an interrupt to process.
 207  *
 208  * Stack is set up to allow sigcode stored
 209  * at top to call routine, followed by kcall
 210  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 211  * resets the signal mask, the stack, and the
 212  * frame pointer, it returns to the user
 213  * specified pc, psl.
 214  */
 215 void
 216 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 217 {
 218         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 219         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 220         struct trapframe *regs;
 221         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 222         struct sigframe sf, *sfp;
 223         int oonstack;
 224         char *sp;
 225
 226         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 227         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 228
 229         /* Save user context */
 230         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 231         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 232         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 233         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 234         KKASSERT(__offsetof(struct trapframe, tf_rdi) == 0);
 235         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(struct trapframe));
 236
 237         /* Make the size of the saved context visible to userland */
 238         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 239
 240         /* Save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 241         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 242                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 243
 244         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 245         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 246             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 247                 sp = (char *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp + lp->lwp_sigstk.ss_size -
 248                               sizeof(struct sigframe));
 249                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 250         } else {
 251                 /* We take red zone into account */
 252                 sp = (char *)regs->tf_rsp - sizeof(struct sigframe) - 128;
 253         }
 254
 255         /* Align to 16 bytes */
 256         sfp = (struct sigframe *)((intptr_t)sp & ~0xFUL);
 257
 258         /* Translate the signal is appropriate */
 259         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 260                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 261                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 262         }
 263
 264         /*
 265          * Build the argument list for the signal handler.
 266          *
 267          * Arguments are in registers (%rdi, %rsi, %rdx, %rcx)
 268          */
 269         regs->tf_rdi = sig;                             /* argument 1 */
 270         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc;         /* argument 3 */
 271
 272         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 273                 /*
 274                  * Signal handler installed with SA_SIGINFO.
 275                  *
 276                  * action(signo, siginfo, ucontext)
 277                  */
 278                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* argument 2 */
 279                 regs->tf_rcx = (register_t)regs->tf_err; /* argument 4 */
 280                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 281
 282                 /* fill siginfo structure */
 283                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 284                 sf.sf_si.si_code = code;
 285                 sf.sf_si.si_addr = (void *)regs->tf_err;
 286         } else {
 287                 /*
 288                  * Old FreeBSD-style arguments.
 289                  *
 290                  * handler (signo, code, [uc], addr)
 291                  */
 292                 regs->tf_rsi = (register_t)code;        /* argument 2 */
 293                 regs->tf_rcx = (register_t)regs->tf_err; /* argument 4 */
 294                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 295         }
 296
 297 #if 0
 298         /*
 299          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 300          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 301          * eflags.
 302          */
 303         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 304                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 305                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 306
 307                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 308                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 309                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 310                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 311
 312                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 313                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 314                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 315                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 316
 317                 /*
 318                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 319                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 320                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 321                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 322                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 323                  */
 324                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 325         }
 326 #endif
 327
 328         /*
 329          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 330          */
 331         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 332
 333         /*
 334          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 335          */
 336         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 337                 /*
 338                  * Something is wrong with the stack pointer.
 339                  * ...Kill the process.
 340                  */
 341                 sigexit(lp, SIGILL);
 342         }
 343
 344         regs->tf_rsp = (register_t)sfp;
 345         regs->tf_rip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 346
 347         /*
 348          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 349          * on function entry
 350          */
 351         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 352
 353         /*
 354          * 64 bit mode has a code and stack selector but
 355          * no data or extra selector.  %fs and %gs are not
 356          * stored in-context.
 357          */
 358         regs->tf_cs = _ucodesel;
 359         regs->tf_ss = _udatasel;
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 364  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 365  * issue.
 366  *
 367  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 368  * bad idea?
 369  */
 370 int
 371 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 372 {
 373         frame->tf_cs = _ucodesel;
 374         frame->tf_ss = _udatasel;
 375         /* XXX VM (8086) mode not supported? */
 376         frame->tf_rflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE | PSL_VM_UNSUPP);
 377         frame->tf_rflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 378
 379         return(0);
 380 }
 381
 382 /*
 383  * Sanitize the tls so loading the descriptor does not blow up
 384  * on us.  For x86_64 we don't have to do anything.
 385  */
 386 int
 387 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 388 {
 389         return(0);
 390 }
 391
 392 /*
 393  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 394  *
 395  * System call to cleanup state after a signal
 396  * has been taken.  Reset signal mask and
 397  * stack state from context left by sendsig (above).
 398  * Return to previous pc and psl as specified by
 399  * context left by sendsig. Check carefully to
 400  * make sure that the user has not modified the
 401  * state to gain improper privileges.
 402  */
 403 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 404 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 405
 406 int
 407 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 408 {
 409         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 410         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 411         struct trapframe *regs;
 412         ucontext_t uc;
 413         ucontext_t *ucp;
 414         register_t rflags;
 415         int cs;
 416         int error;
 417
 418         /*
 419          * We have to copy the information into kernel space so userland
 420          * can't modify it while we are sniffing it.
 421          */
 422         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 423         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 424         if (error)
 425                 return (error);
 426         ucp = &uc;
 427         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 428
 429         /* VM (8086) mode not supported */
 430         rflags &= ~PSL_VM_UNSUPP;
 431
 432 #if 0
 433         if (eflags & PSL_VM) {
 434                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 435                 struct vm86_kernel *vm86;
 436
 437                 /*
 438                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 439                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 440                  */
 441                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 442                         return (EINVAL);
 443                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 444                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 445                         return (EINVAL);
 446
 447                 /* go back to user mode if both flags are set */
 448                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 449                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 450
 451                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 452                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 453                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 454                 } else {
 455                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 456                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 457                 }
 458                 bcopy(&ucp.uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 459                 tf->tf_eflags = eflags;
 460                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 461                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 462                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 463                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 464                 tf->tf_ds = _udatasel;
 465                 tf->tf_es = _udatasel;
 466 #if 0
 467                 tf->tf_fs = _udatasel;
 468                 tf->tf_gs = _udatasel;
 469 #endif
 470         } else
 471 #endif
 472         {
 473                 /*
 474                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 475                  */
 476                 /*
 477                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 478                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 479                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 480                  * the signal context during signal handling and there is no
 481                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 482                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 483                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 484                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 485                  */
 486                 if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 487                         kprintf("sigreturn: rflags = 0x%lx\n", (long)rflags);
 488                         return(EINVAL);
 489                 }
 490
 491                 /*
 492                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 493                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 494                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 495                  */
 496                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 497                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 498                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 499                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 500                         return(EINVAL);
 501                 }
 502                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(struct trapframe));
 503         }
 504
 505         /*
 506          * Restore the FPU state from the frame
 507          */
 508         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 509
 510         /*
 511          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 512          * semantics against system calls.
 513          */
 514         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 515                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 516
 517         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 518                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 519         else
 520                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 521
 522         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 523         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 524         return(EJUSTRETURN);
 525 }
 526
 527 /*
 528  * Stack frame on entry to function.  %rax will contain the function vector,
 529  * %rcx will contain the function data.  flags, rcx, and rax will have
 530  * already been pushed on the stack.
 531  */
 532 struct upc_frame {
 533         register_t      rax;
 534         register_t      rcx;
 535         register_t      rdx;
 536         register_t      flags;
 537         register_t      oldip;
 538 };
 539
 540 void
 541 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 542 {
 543         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 544         struct trapframe *regs;
 545         struct upcall upcall;
 546         struct upc_frame upc_frame;
 547         int     crit_count = 0;
 548
 549         /*
 550          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 551          * context, switch back to the virtual kernel context before
 552          * trying to post the signal.
 553          */
 554         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 555                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 556                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 557         }
 558
 559         /*
 560          * Get the upcall data structure
 561          */
 562         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 563             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 564         ) {
 565                 vu->vu_pending = 0;
 566                 kprintf("bad upcall address\n");
 567                 return;
 568         }
 569
 570         /*
 571          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 572          * section count, mark the data structure as pending and return
 573          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 574          */
 575         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 576                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 577                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 578                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 579                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 580                 }
 581                 return;
 582         }
 583
 584         /*
 585          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 586          *
 587          * Bump our critical section count and set or clear the
 588          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 589          * pending.  The user will be responsible for calling
 590          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 591          */
 592         vu->vu_pending = 0;
 593         upcall.upc_pending = morepending;
 594         ++crit_count;
 595         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 596                 sizeof(upcall.upc_pending));
 597         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 598                 sizeof(int));
 599
 600         /*
 601          * Construct a stack frame and issue the upcall
 602          */
 603         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 604         upc_frame.rax = regs->tf_rax;
 605         upc_frame.rcx = regs->tf_rcx;
 606         upc_frame.rdx = regs->tf_rdx;
 607         upc_frame.flags = regs->tf_rflags;
 608         upc_frame.oldip = regs->tf_rip;
 609         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_rsp - sizeof(upc_frame)),
 610             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 611                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 612         } else {
 613                 regs->tf_rax = (register_t)vu->vu_func;
 614                 regs->tf_rcx = (register_t)vu->vu_data;
 615                 regs->tf_rdx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 616                 regs->tf_rip = (register_t)vu->vu_ctx;
 617                 regs->tf_rsp -= sizeof(upc_frame);
 618         }
 619 }
 620
 621 /*
 622  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 623  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 624  * being overwritten by the syscall return value.
 625  *
 626  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 627  * and the function pointer in %eax.
 628  */
 629 int
 630 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 631 {
 632         struct upc_frame upc_frame;
 633         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 634         struct trapframe *regs;
 635         int error;
 636         struct upcall upcall;
 637         int crit_count;
 638
 639         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 640
 641         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 642         if (error == 0) {
 643             if (vu) {
 644                 /*
 645                  * This jumps us to the next ready context.
 646                  */
 647                 vu->vu_pending = 0;
 648                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 649                 crit_count = 0;
 650                 if (error == 0)
 651                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 652                 ++crit_count;
 653                 if (error == 0)
 654                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 655                 regs->tf_rax = (register_t)vu->vu_func;
 656                 regs->tf_rcx = (register_t)vu->vu_data;
 657                 regs->tf_rdx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 658                 regs->tf_rip = (register_t)vu->vu_ctx;
 659                 regs->tf_rsp = (register_t)rsp;
 660             } else {
 661                 /*
 662                  * This returns us to the originally interrupted code.
 663                  */
 664                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 665                 regs->tf_rax = upc_frame.rax;
 666                 regs->tf_rcx = upc_frame.rcx;
 667                 regs->tf_rdx = upc_frame.rdx;
 668                 regs->tf_rflags = (regs->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 669                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 670                 regs->tf_rip = upc_frame.oldip;
 671                 regs->tf_rsp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 672             }
 673         }
 674         if (error == 0)
 675                 error = EJUSTRETURN;
 676         return(error);
 677 }
 678
 679 /*
 680  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 681  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 682  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 683  *
 684  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 685  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 686  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 687  * critical section.
 688  *
 689  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 690  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 691  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 692  * cases lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP and we nominally check
 693  * RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
 694  */
 695 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 696 static int      cpu_idle_hltcnt;
 697 static int      cpu_idle_spincnt;
 698 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 699     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 700 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 701     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 702 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 703     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 704
 705 void
 706 cpu_idle(void)
 707 {
 708         struct thread *td = curthread;
 709         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
 710         int reqflags;
 711
 712         crit_exit();
 713         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 714         cpu_enable_intr();
 715
 716         for (;;) {
 717                 /*
 718                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 719                  */
 720                 lwkt_switch();
 721
 722                 /*
 723                  * The idle loop halts only if no threads are scheduleable
 724                  * and no signals have occured.  If we race a signal
 725                  * RQF_WAKEUP and other gd_reqflags will cause umtx_sleep()
 726                  * to return immediately.
 727                  */
 728                 if (cpu_idle_hlt &&
 729                     (td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 730                         splz();
 731                         if ((td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 732 #ifdef DEBUGIDLE
 733                                 struct timeval tv1, tv2;
 734                                 gettimeofday(&tv1, NULL);
 735 #endif
 736                                 reqflags = gd->mi.gd_reqflags &
 737                                            ~RQF_IDLECHECK_WK_MASK;
 738                                 KKASSERT(gd->mi.gd_processing_ipiq == 0);
 739                                 umtx_sleep(&gd->mi.gd_reqflags, reqflags,
 740                                            1000000);
 741 #ifdef DEBUGIDLE
 742                                 gettimeofday(&tv2, NULL);
 743                                 if (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec +
 744                                     (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec) * 1000000
 745                                     > 500000) {
 746                                         kprintf("cpu %d idlelock %08x %08x\n",
 747                                                 gd->mi.gd_cpuid,
 748                                                 gd->mi.gd_reqflags,
 749                                                 gd->gd_fpending);
 750                                 }
 751 #endif
 752                         }
 753                         ++cpu_idle_hltcnt;
 754                 } else {
 755                         splz();
 756 #ifdef SMP
 757                         __asm __volatile("pause");
 758 #endif
 759                         ++cpu_idle_spincnt;
 760                 }
 761         }
 762 }
 763
 764 #ifdef SMP
 765
 766 /*
 767  * Called by the spinlock code with or without a critical section held
 768  * when a spinlock is found to be seriously constested.
 769  *
 770  * We need to enter a critical section to prevent signals from recursing
 771  * into pthreads.
 772  */
 773 void
 774 cpu_spinlock_contested(void)
 775 {
 776         cpu_pause();
 777 }
 778
 779 #endif
 780
 781 /*
 782  * Clear registers on exec
 783  */
 784 void
 785 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 786 {
 787         struct thread *td = curthread;
 788         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 789         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 790         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 791
 792         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 793         user_ldt_free(pcb);
 794
 795         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 796         regs->tf_rip = entry;
 797         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8; /* align the stack */
 798         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
 799         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
 800         regs->tf_ss = _udatasel;
 801         regs->tf_cs = _ucodesel;
 802         regs->tf_rbx = ps_strings;
 803
 804         /*
 805          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 806          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 807          */
 808         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 809                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 810                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 811                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 812                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 813                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 814                 pcb->pcb_dr7 = 0; /* JG set bit 10? */
 815                 if (pcb == td->td_pcb) {
 816                         /*
 817                          * Clear the debug registers on the running
 818                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 819                          * the next process we switch to.
 820                          */
 821                         reset_dbregs();
 822                 }
 823                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 824         }
 825
 826         /*
 827          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 828          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 829          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 830          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 831          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 832          */
 833         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 834
 835         /*
 836          * NOTE: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 837          *       gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread
 838          *       may panic in npxdna().
 839          */
 840         crit_enter();
 841 #if 0
 842         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 843 #endif
 844
 845         /*
 846          * NOTE: The MSR values must be correct so we can return to
 847          *       userland.  gd_user_fs/gs must be correct so the switch
 848          *       code knows what the current MSR values are.
 849          */
 850         pcb->pcb_fsbase = 0;    /* Values loaded from PCB on switch */
 851         pcb->pcb_gsbase = 0;
 852         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 853         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 854         crit_exit();
 855
 856         /*
 857          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 858          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 859          * return value to 0.
 860          */
 861 }
 862
 863 void
 864 cpu_setregs(void)
 865 {
 866 #if 0
 867         unsigned int cr0;
 868
 869         cr0 = rcr0();
 870         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 871         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 872         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 873         load_cr0(cr0);
 874         load_gs(_udatasel);
 875 #endif
 876 }
 877
 878 static int
 879 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 880 {
 881         int error;
 882         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 883                 req);
 884         if (!error && req->newptr)
 885                 resettodr();
 886         return (error);
 887 }
 888
 889 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 890         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 891
 892 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
 893 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 894         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
 895
 896 /*
 897  * Initialize 386 and configure to run kernel
 898  */
 899
 900 /*
 901  * Initialize segments & interrupt table
 902  */
 903
 904 extern  struct user *proc0paddr;
 905
 906 #if 0
 907
 908 extern inthand_t
 909         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 910         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 911         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 912         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 913         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
 914         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
 915 #endif
 916
 917 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
 918 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
 919 #endif
 920
 921 int
 922 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
 923 {
 924         lp->lwp_md.md_regs->tf_rip = addr;
 925         return (0);
 926 }
 927
 928 int
 929 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
 930 {
 931         lp->lwp_md.md_regs->tf_rflags |= PSL_T;
 932         return (0);
 933 }
 934
 935 int
 936 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
 937 {
 938         struct trapframe *tp;
 939
 940         tp = lp->lwp_md.md_regs;
 941         bcopy(&tp->tf_rdi, &regs->r_rdi, sizeof(*regs));
 942         return (0);
 943 }
 944
 945 int
 946 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
 947 {
 948         struct trapframe *tp;
 949
 950         tp = lp->lwp_md.md_regs;
 951         if (!EFL_SECURE(regs->r_rflags, tp->tf_rflags) ||
 952             !CS_SECURE(regs->r_cs))
 953                 return (EINVAL);
 954         bcopy(&regs->r_rdi, &tp->tf_rdi, sizeof(*regs));
 955         return (0);
 956 }
 957
 958 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 959 static void
 960 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
 961 {
 962         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
 963         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
 964         int i;
 965
 966         /* FPU control/status */
 967         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
 968         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
 969         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
 970         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
 971         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
 972         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
 973         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
 974         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
 975
 976         /* FPU registers */
 977         for (i = 0; i < 8; ++i)
 978                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
 979 }
 980
 981 static void
 982 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
 983 {
 984         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
 985         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
 986         int i;
 987
 988         /* FPU control/status */
 989         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
 990         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
 991         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
 992         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
 993         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
 994         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
 995         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
 996         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
 997
 998         /* FPU registers */
 999         for (i = 0; i < 8; ++i)
1000                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
1001 }
1002 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1003
1004 int
1005 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
1006 {
1007 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
1008         if (cpu_fxsr) {
1009                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
1010                                 (struct save87 *)fpregs);
1011                 return (0);
1012         }
1013 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1014         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
1015         return (0);
1016 }
1017
1018 int
1019 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
1020 {
1021 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
1022         if (cpu_fxsr) {
1023                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
1024                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
1025                 return (0);
1026         }
1027 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
1028         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
1029         return (0);
1030 }
1031
1032 int
1033 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
1034 {
1035         return (ENOSYS);
1036 }
1037
1038 int
1039 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
1040 {
1041         return (ENOSYS);
1042 }
1043
1044 #if 0
1045 /*
1046  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
1047  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
1048  */
1049 int
1050 user_dbreg_trap(void)
1051 {
1052         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
1053         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
1054         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
1055         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
1056         int i;
1057
1058         dr7 = rdr7();
1059         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
1060                 /*
1061                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
1062                  * thus the trap couldn't have been caused by the
1063                  * hardware debug registers
1064                  */
1065                 return 0;
1066         }
1067
1068         nbp = 0;
1069         dr6 = rdr6();
1070         bp = dr6 & 0x0000000f;
1071
1072         if (!bp) {
1073                 /*
1074                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
1075                  * trap was not caused by any of the debug registers
1076                  */
1077                 return 0;
1078         }
1079
1080         /*
1081          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
1082          * which ones and if any of them are user space addresses
1083          */
1084
1085         if (bp & 0x01) {
1086                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
1087         }
1088         if (bp & 0x02) {
1089                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
1090         }
1091         if (bp & 0x04) {
1092                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
1093         }
1094         if (bp & 0x08) {
1095                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
1096         }
1097
1098         for (i=0; i<nbp; i++) {
1099                 if (addr[i] <
1100                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
1101                         /*
1102                          * addr[i] is in user space
1103                          */
1104                         return nbp;
1105                 }
1106         }
1107
1108         /*
1109          * None of the breakpoints are in user space.
1110          */
1111         return 0;
1112 }
1113
1114 #endif
1115
1116 void
1117 identcpu(void)
1118 {
1119         int regs[4];
1120
1121         do_cpuid(1, regs);
1122         cpu_feature = regs[3];
1123 }
1124
1125
1126 #ifndef DDB
1127 void
1128 Debugger(const char *msg)
1129 {
1130         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
1131 }
1132 #endif /* no DDB */