sys/platform/pc64/x86_64/npx.c

   1 /*
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   3  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
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  33  * SUCH DAMAGE.
  34  *
  35  * from: @(#)npx.c      7.2 (Berkeley) 5/12/91
  36  * $FreeBSD: src/sys/i386/isa/npx.c,v 1.80.2.3 2001/10/20 19:04:38 tegge Exp $
  37  */
  38
  39 #include "opt_cpu.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/bus.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/module.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/proc.h>
  49 #include <sys/rman.h>
  50 #include <sys/signalvar.h>
  51
  52 #include <sys/thread2.h>
  53 #include <sys/mplock2.h>
  54
  55 #include <machine/cputypes.h>
  56 #include <machine/frame.h>
  57 #include <machine/md_var.h>
  58 #include <machine/pcb.h>
  59 #include <machine/psl.h>
  60 #include <machine/specialreg.h>
  61 #include <machine/segments.h>
  62 #include <machine/globaldata.h>
  63
  64 #define fldcw(addr)             __asm("fldcw %0" : : "m" (*(addr)))
  65 #define fnclex()                __asm("fnclex")
  66 #define fninit()                __asm("fninit")
  67 #define fnop()                  __asm("fnop")
  68 #define fnsave(addr)            __asm __volatile("fnsave %0" : "=m" (*(addr)))
  69 #define fnstcw(addr)            __asm __volatile("fnstcw %0" : "=m" (*(addr)))
  70 #define fnstsw(addr)            __asm __volatile("fnstsw %0" : "=m" (*(addr)))
  71 #define frstor(addr)            __asm("frstor %0" : : "m" (*(addr)))
  72 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
  73 #define fxrstor(addr)           __asm("fxrstor %0" : : "m" (*(addr)))
  74 #define fxsave(addr)            __asm __volatile("fxsave %0" : "=m" (*(addr)))
  75 #endif
  76 #ifndef  CPU_DISABLE_AVX
  77 #define xrstor(eax,edx,addr)    __asm __volatile(".byte 0x0f,0xae,0x2f" : : "D" (addr), "a" (eax), "d" (edx))
  78 #define xsave(eax,edx,addr)     __asm __volatile(".byte 0x0f,0xae,0x27" : : "D" (addr), "a" (eax), "d" (edx) : "memory")
  79 #endif
  80 #define start_emulating()       __asm("smsw %%ax; orb %0,%%al; lmsw %%ax" \
  81                                       : : "n" (CR0_TS) : "ax")
  82 #define stop_emulating()        __asm("clts")
  83
  84 typedef u_char bool_t;
  85 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
  86 static  void    fpu_clean_state(void);
  87 #endif
  88
  89 static struct krate badfprate = { 1 };
  90
  91 static  void    fpusave         (union savefpu *);
  92 static  void    fpurstor        (union savefpu *);
  93
  94 /*
  95  * Initialize the floating point unit.
  96  */
  97 void
  98 npxinit(u_short control)
  99 {
 100         /*64-Byte alignment required for xsave*/
 101         static union savefpu dummy __aligned(64);
 102
 103         /*
 104          * fninit has the same h/w bugs as fnsave.  Use the detoxified
 105          * fnsave to throw away any junk in the fpu.  npxsave() initializes
 106          * the fpu and sets npxthread = NULL as important side effects.
 107          */
 108         npxsave(&dummy);
 109         crit_enter();
 110         stop_emulating();
 111         fldcw(&control);
 112         fpusave(curthread->td_savefpu);
 113         mdcpu->gd_npxthread = NULL;
 114         start_emulating();
 115         crit_exit();
 116 }
 117
 118 /*
 119  * Free coprocessor (if we have it).
 120  */
 121 void
 122 npxexit(void)
 123 {
 124         if (curthread == mdcpu->gd_npxthread)
 125                 npxsave(curthread->td_savefpu);
 126 }
 127
 128 #if 0
 129 /*
 130  * The following mechanism is used to ensure that the FPE_... value
 131  * that is passed as a trapcode to the signal handler of the user
 132  * process does not have more than one bit set.
 133  *
 134  * Multiple bits may be set if the user process modifies the control
 135  * word while a status word bit is already set.  While this is a sign
 136  * of bad coding, we have no choise than to narrow them down to one
 137  * bit, since we must not send a trapcode that is not exactly one of
 138  * the FPE_ macros.
 139  *
 140  * The mechanism has a static table with 127 entries.  Each combination
 141  * of the 7 FPU status word exception bits directly translates to a
 142  * position in this table, where a single FPE_... value is stored.
 143  * This FPE_... value stored there is considered the "most important"
 144  * of the exception bits and will be sent as the signal code.  The
 145  * precedence of the bits is based upon Intel Document "Numerical
 146  * Applications", Chapter "Special Computational Situations".
 147  *
 148  * The macro to choose one of these values does these steps: 1) Throw
 149  * away status word bits that cannot be masked.  2) Throw away the bits
 150  * currently masked in the control word, assuming the user isn't
 151  * interested in them anymore.  3) Reinsert status word bit 7 (stack
 152  * fault) if it is set, which cannot be masked but must be presered.
 153  * 4) Use the remaining bits to point into the trapcode table.
 154  *
 155  * The 6 maskable bits in order of their preference, as stated in the
 156  * above referenced Intel manual:
 157  * 1  Invalid operation (FP_X_INV)
 158  * 1a   Stack underflow
 159  * 1b   Stack overflow
 160  * 1c   Operand of unsupported format
 161  * 1d   SNaN operand.
 162  * 2  QNaN operand (not an exception, irrelavant here)
 163  * 3  Any other invalid-operation not mentioned above or zero divide
 164  *      (FP_X_INV, FP_X_DZ)
 165  * 4  Denormal operand (FP_X_DNML)
 166  * 5  Numeric over/underflow (FP_X_OFL, FP_X_UFL)
 167  * 6  Inexact result (FP_X_IMP)
 168  */
 169 static char fpetable[128] = {
 170         0,
 171         FPE_FLTINV,     /*  1 - INV */
 172         FPE_FLTUND,     /*  2 - DNML */
 173         FPE_FLTINV,     /*  3 - INV | DNML */
 174         FPE_FLTDIV,     /*  4 - DZ */
 175         FPE_FLTINV,     /*  5 - INV | DZ */
 176         FPE_FLTDIV,     /*  6 - DNML | DZ */
 177         FPE_FLTINV,     /*  7 - INV | DNML | DZ */
 178         FPE_FLTOVF,     /*  8 - OFL */
 179         FPE_FLTINV,     /*  9 - INV | OFL */
 180         FPE_FLTUND,     /*  A - DNML | OFL */
 181         FPE_FLTINV,     /*  B - INV | DNML | OFL */
 182         FPE_FLTDIV,     /*  C - DZ | OFL */
 183         FPE_FLTINV,     /*  D - INV | DZ | OFL */
 184         FPE_FLTDIV,     /*  E - DNML | DZ | OFL */
 185         FPE_FLTINV,     /*  F - INV | DNML | DZ | OFL */
 186         FPE_FLTUND,     /* 10 - UFL */
 187         FPE_FLTINV,     /* 11 - INV | UFL */
 188         FPE_FLTUND,     /* 12 - DNML | UFL */
 189         FPE_FLTINV,     /* 13 - INV | DNML | UFL */
 190         FPE_FLTDIV,     /* 14 - DZ | UFL */
 191         FPE_FLTINV,     /* 15 - INV | DZ | UFL */
 192         FPE_FLTDIV,     /* 16 - DNML | DZ | UFL */
 193         FPE_FLTINV,     /* 17 - INV | DNML | DZ | UFL */
 194         FPE_FLTOVF,     /* 18 - OFL | UFL */
 195         FPE_FLTINV,     /* 19 - INV | OFL | UFL */
 196         FPE_FLTUND,     /* 1A - DNML | OFL | UFL */
 197         FPE_FLTINV,     /* 1B - INV | DNML | OFL | UFL */
 198         FPE_FLTDIV,     /* 1C - DZ | OFL | UFL */
 199         FPE_FLTINV,     /* 1D - INV | DZ | OFL | UFL */
 200         FPE_FLTDIV,     /* 1E - DNML | DZ | OFL | UFL */
 201         FPE_FLTINV,     /* 1F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL */
 202         FPE_FLTRES,     /* 20 - IMP */
 203         FPE_FLTINV,     /* 21 - INV | IMP */
 204         FPE_FLTUND,     /* 22 - DNML | IMP */
 205         FPE_FLTINV,     /* 23 - INV | DNML | IMP */
 206         FPE_FLTDIV,     /* 24 - DZ | IMP */
 207         FPE_FLTINV,     /* 25 - INV | DZ | IMP */
 208         FPE_FLTDIV,     /* 26 - DNML | DZ | IMP */
 209         FPE_FLTINV,     /* 27 - INV | DNML | DZ | IMP */
 210         FPE_FLTOVF,     /* 28 - OFL | IMP */
 211         FPE_FLTINV,     /* 29 - INV | OFL | IMP */
 212         FPE_FLTUND,     /* 2A - DNML | OFL | IMP */
 213         FPE_FLTINV,     /* 2B - INV | DNML | OFL | IMP */
 214         FPE_FLTDIV,     /* 2C - DZ | OFL | IMP */
 215         FPE_FLTINV,     /* 2D - INV | DZ | OFL | IMP */
 216         FPE_FLTDIV,     /* 2E - DNML | DZ | OFL | IMP */
 217         FPE_FLTINV,     /* 2F - INV | DNML | DZ | OFL | IMP */
 218         FPE_FLTUND,     /* 30 - UFL | IMP */
 219         FPE_FLTINV,     /* 31 - INV | UFL | IMP */
 220         FPE_FLTUND,     /* 32 - DNML | UFL | IMP */
 221         FPE_FLTINV,     /* 33 - INV | DNML | UFL | IMP */
 222         FPE_FLTDIV,     /* 34 - DZ | UFL | IMP */
 223         FPE_FLTINV,     /* 35 - INV | DZ | UFL | IMP */
 224         FPE_FLTDIV,     /* 36 - DNML | DZ | UFL | IMP */
 225         FPE_FLTINV,     /* 37 - INV | DNML | DZ | UFL | IMP */
 226         FPE_FLTOVF,     /* 38 - OFL | UFL | IMP */
 227         FPE_FLTINV,     /* 39 - INV | OFL | UFL | IMP */
 228         FPE_FLTUND,     /* 3A - DNML | OFL | UFL | IMP */
 229         FPE_FLTINV,     /* 3B - INV | DNML | OFL | UFL | IMP */
 230         FPE_FLTDIV,     /* 3C - DZ | OFL | UFL | IMP */
 231         FPE_FLTINV,     /* 3D - INV | DZ | OFL | UFL | IMP */
 232         FPE_FLTDIV,     /* 3E - DNML | DZ | OFL | UFL | IMP */
 233         FPE_FLTINV,     /* 3F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL | IMP */
 234         FPE_FLTSUB,     /* 40 - STK */
 235         FPE_FLTSUB,     /* 41 - INV | STK */
 236         FPE_FLTUND,     /* 42 - DNML | STK */
 237         FPE_FLTSUB,     /* 43 - INV | DNML | STK */
 238         FPE_FLTDIV,     /* 44 - DZ | STK */
 239         FPE_FLTSUB,     /* 45 - INV | DZ | STK */
 240         FPE_FLTDIV,     /* 46 - DNML | DZ | STK */
 241         FPE_FLTSUB,     /* 47 - INV | DNML | DZ | STK */
 242         FPE_FLTOVF,     /* 48 - OFL | STK */
 243         FPE_FLTSUB,     /* 49 - INV | OFL | STK */
 244         FPE_FLTUND,     /* 4A - DNML | OFL | STK */
 245         FPE_FLTSUB,     /* 4B - INV | DNML | OFL | STK */
 246         FPE_FLTDIV,     /* 4C - DZ | OFL | STK */
 247         FPE_FLTSUB,     /* 4D - INV | DZ | OFL | STK */
 248         FPE_FLTDIV,     /* 4E - DNML | DZ | OFL | STK */
 249         FPE_FLTSUB,     /* 4F - INV | DNML | DZ | OFL | STK */
 250         FPE_FLTUND,     /* 50 - UFL | STK */
 251         FPE_FLTSUB,     /* 51 - INV | UFL | STK */
 252         FPE_FLTUND,     /* 52 - DNML | UFL | STK */
 253         FPE_FLTSUB,     /* 53 - INV | DNML | UFL | STK */
 254         FPE_FLTDIV,     /* 54 - DZ | UFL | STK */
 255         FPE_FLTSUB,     /* 55 - INV | DZ | UFL | STK */
 256         FPE_FLTDIV,     /* 56 - DNML | DZ | UFL | STK */
 257         FPE_FLTSUB,     /* 57 - INV | DNML | DZ | UFL | STK */
 258         FPE_FLTOVF,     /* 58 - OFL | UFL | STK */
 259         FPE_FLTSUB,     /* 59 - INV | OFL | UFL | STK */
 260         FPE_FLTUND,     /* 5A - DNML | OFL | UFL | STK */
 261         FPE_FLTSUB,     /* 5B - INV | DNML | OFL | UFL | STK */
 262         FPE_FLTDIV,     /* 5C - DZ | OFL | UFL | STK */
 263         FPE_FLTSUB,     /* 5D - INV | DZ | OFL | UFL | STK */
 264         FPE_FLTDIV,     /* 5E - DNML | DZ | OFL | UFL | STK */
 265         FPE_FLTSUB,     /* 5F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL | STK */
 266         FPE_FLTRES,     /* 60 - IMP | STK */
 267         FPE_FLTSUB,     /* 61 - INV | IMP | STK */
 268         FPE_FLTUND,     /* 62 - DNML | IMP | STK */
 269         FPE_FLTSUB,     /* 63 - INV | DNML | IMP | STK */
 270         FPE_FLTDIV,     /* 64 - DZ | IMP | STK */
 271         FPE_FLTSUB,     /* 65 - INV | DZ | IMP | STK */
 272         FPE_FLTDIV,     /* 66 - DNML | DZ | IMP | STK */
 273         FPE_FLTSUB,     /* 67 - INV | DNML | DZ | IMP | STK */
 274         FPE_FLTOVF,     /* 68 - OFL | IMP | STK */
 275         FPE_FLTSUB,     /* 69 - INV | OFL | IMP | STK */
 276         FPE_FLTUND,     /* 6A - DNML | OFL | IMP | STK */
 277         FPE_FLTSUB,     /* 6B - INV | DNML | OFL | IMP | STK */
 278         FPE_FLTDIV,     /* 6C - DZ | OFL | IMP | STK */
 279         FPE_FLTSUB,     /* 6D - INV | DZ | OFL | IMP | STK */
 280         FPE_FLTDIV,     /* 6E - DNML | DZ | OFL | IMP | STK */
 281         FPE_FLTSUB,     /* 6F - INV | DNML | DZ | OFL | IMP | STK */
 282         FPE_FLTUND,     /* 70 - UFL | IMP | STK */
 283         FPE_FLTSUB,     /* 71 - INV | UFL | IMP | STK */
 284         FPE_FLTUND,     /* 72 - DNML | UFL | IMP | STK */
 285         FPE_FLTSUB,     /* 73 - INV | DNML | UFL | IMP | STK */
 286         FPE_FLTDIV,     /* 74 - DZ | UFL | IMP | STK */
 287         FPE_FLTSUB,     /* 75 - INV | DZ | UFL | IMP | STK */
 288         FPE_FLTDIV,     /* 76 - DNML | DZ | UFL | IMP | STK */
 289         FPE_FLTSUB,     /* 77 - INV | DNML | DZ | UFL | IMP | STK */
 290         FPE_FLTOVF,     /* 78 - OFL | UFL | IMP | STK */
 291         FPE_FLTSUB,     /* 79 - INV | OFL | UFL | IMP | STK */
 292         FPE_FLTUND,     /* 7A - DNML | OFL | UFL | IMP | STK */
 293         FPE_FLTSUB,     /* 7B - INV | DNML | OFL | UFL | IMP | STK */
 294         FPE_FLTDIV,     /* 7C - DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
 295         FPE_FLTSUB,     /* 7D - INV | DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
 296         FPE_FLTDIV,     /* 7E - DNML | DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
 297         FPE_FLTSUB,     /* 7F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
 298 };
 299
 300 #endif
 301
 302 /*
 303  * Implement the device not available (DNA) exception.  gd_npxthread had
 304  * better be NULL.  Restore the current thread's FP state and set gd_npxthread
 305  * to curthread.
 306  *
 307  * Interrupts are enabled and preemption can occur.  Enter a critical
 308  * section to stabilize the FP state.
 309  */
 310 int
 311 npxdna(void)
 312 {
 313         thread_t td = curthread;
 314         int didinit = 0;
 315
 316         if (mdcpu->gd_npxthread != NULL) {
 317                 kprintf("npxdna: npxthread = %p, curthread = %p\n",
 318                        mdcpu->gd_npxthread, curthread);
 319                 panic("npxdna");
 320         }
 321
 322         /*
 323          * Setup the initial saved state if the thread has never before
 324          * used the FP unit.  This also occurs when a thread pushes a
 325          * signal handler and uses FP in the handler.
 326          */
 327         crit_enter();
 328         if ((td->td_flags & (TDF_USINGFP | TDF_KERNELFP)) == 0) {
 329                 td->td_flags |= TDF_USINGFP;
 330                 npxinit(__INITIAL_FPUCW__);
 331                 didinit = 1;
 332         }
 333
 334         /*
 335          * The setting of gd_npxthread and the call to fpurstor() must not
 336          * be preempted by an interrupt thread or we will take an npxdna
 337          * trap and potentially save our current fpstate (which is garbage)
 338          * and then restore the garbage rather then the originally saved
 339          * fpstate.
 340          */
 341         stop_emulating();
 342         /*
 343          * Record new context early in case frstor causes an IRQ13.
 344          */
 345         mdcpu->gd_npxthread = td;
 346         /*
 347          * The following frstor may cause an IRQ13 when the state being
 348          * restored has a pending error.  The error will appear to have been
 349          * triggered by the current (npx) user instruction even when that
 350          * instruction is a no-wait instruction that should not trigger an
 351          * error (e.g., fnclex).  On at least one 486 system all of the
 352          * no-wait instructions are broken the same as frstor, so our
 353          * treatment does not amplify the breakage.  On at least one
 354          * 386/Cyrix 387 system, fnclex works correctly while frstor and
 355          * fnsave are broken, so our treatment breaks fnclex if it is the
 356          * first FPU instruction after a context switch.
 357          */
 358         if ((td->td_savefpu->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr & ~0xFFBF)
 359 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 360             && cpu_fxsr
 361 #endif
 362         ) {
 363                 krateprintf(&badfprate,
 364                             "FXRSTR: illegal FP MXCSR %08x didinit = %d\n",
 365                             td->td_savefpu->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr, didinit);
 366                 td->td_savefpu->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr &= 0xFFBF;
 367                 lwpsignal(curproc, curthread->td_lwp, SIGFPE);
 368         }
 369         fpurstor(td->td_savefpu);
 370         crit_exit();
 371
 372         return (1);
 373 }
 374
 375 /*
 376  * Wrapper for the fnsave instruction to handle h/w bugs.  If there is an error
 377  * pending, then fnsave generates a bogus IRQ13 on some systems.  Force
 378  * any IRQ13 to be handled immediately, and then ignore it.  This routine is
 379  * often called at splhigh so it must not use many system services.  In
 380  * particular, it's much easier to install a special handler than to
 381  * guarantee that it's safe to use npxintr() and its supporting code.
 382  *
 383  * WARNING!  This call is made during a switch and the MP lock will be
 384  * setup for the new target thread rather then the current thread, so we
 385  * cannot do anything here that depends on the *_mplock() functions as
 386  * we may trip over their assertions.
 387  *
 388  * WARNING!  When using fxsave we MUST fninit after saving the FP state.  The
 389  * kernel will always assume that the FP state is 'safe' (will not cause
 390  * exceptions) for mmx/xmm use if npxthread is NULL.  The kernel must still
 391  * setup a custom save area before actually using the FP unit, but it will
 392  * not bother calling fninit.  This greatly improves kernel performance when
 393  * it wishes to use the FP unit.
 394  */
 395 void
 396 npxsave(union savefpu *addr)
 397 {
 398         crit_enter();
 399         stop_emulating();
 400         fpusave(addr);
 401         mdcpu->gd_npxthread = NULL;
 402         fninit();
 403         start_emulating();
 404         crit_exit();
 405 }
 406
 407 static void
 408 fpusave(union savefpu *addr)
 409 {
 410 #ifndef CPU_DISABLE_AVX
 411         if (cpu_xsave)
 412                 xsave(CPU_XFEATURE_X87 | CPU_XFEATURE_SSE | CPU_XFEATURE_YMM, 0, addr);
 413         else
 414 #endif
 415 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 416         if (cpu_fxsr)
 417                 fxsave(addr);
 418         else
 419 #endif
 420                 fnsave(addr);
 421 }
 422
 423 /*
 424  * Save the FP state to the mcontext structure.
 425  *
 426  * WARNING: If you want to try to npxsave() directly to mctx->mc_fpregs,
 427  * then it MUST be 16-byte aligned.  Currently this is not guarenteed.
 428  */
 429 void
 430 npxpush(mcontext_t *mctx)
 431 {
 432         thread_t td = curthread;
 433
 434         KKASSERT((td->td_flags & TDF_KERNELFP) == 0);
 435
 436         if (td->td_flags & TDF_USINGFP) {
 437                 if (mdcpu->gd_npxthread == td) {
 438                         /*
 439                          * XXX Note: This is a bit inefficient if the signal
 440                          * handler uses floating point, extra faults will
 441                          * occur.
 442                          */
 443                         mctx->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_FPU;
 444                         npxsave(td->td_savefpu);
 445                 } else {
 446                         mctx->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_PCB;
 447                 }
 448                 KKASSERT(sizeof(*td->td_savefpu) <= sizeof(mctx->mc_fpregs));
 449                 bcopy(td->td_savefpu, mctx->mc_fpregs, sizeof(*td->td_savefpu));
 450                 td->td_flags &= ~TDF_USINGFP;
 451 #ifndef CPU_DISABLE_AVX
 452         if (cpu_xsave)
 453                 mctx->mc_fpformat = _MC_FPFMT_YMM;
 454         else
 455 #endif
 456 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 457         if (cpu_fxsr)
 458                 mctx->mc_fpformat = _MC_FPFMT_XMM;
 459         else
 460 #endif
 461                 mctx->mc_fpformat = _MC_FPFMT_387;
 462         } else {
 463                 mctx->mc_ownedfp = _MC_FPOWNED_NONE;
 464                 mctx->mc_fpformat = _MC_FPFMT_NODEV;
 465         }
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Restore the FP state from the mcontext structure.
 470  */
 471 void
 472 npxpop(mcontext_t *mctx)
 473 {
 474         thread_t td = curthread;
 475
 476         switch(mctx->mc_ownedfp) {
 477         case _MC_FPOWNED_NONE:
 478                 /*
 479                  * If the signal handler used the FP unit but the interrupted
 480                  * code did not, release the FP unit.  Clear TDF_USINGFP will
 481                  * force the FP unit to reinit so the interrupted code sees
 482                  * a clean slate.
 483                  */
 484                 if (td->td_flags & TDF_USINGFP) {
 485                         if (td == mdcpu->gd_npxthread)
 486                                 npxsave(td->td_savefpu);
 487                         td->td_flags &= ~TDF_USINGFP;
 488                 }
 489                 break;
 490         case _MC_FPOWNED_FPU:
 491         case _MC_FPOWNED_PCB:
 492                 /*
 493                  * Clear ownership of the FP unit and restore our saved state.
 494                  *
 495                  * NOTE: The signal handler may have set-up some FP state and
 496                  * enabled the FP unit, so we have to restore no matter what.
 497                  *
 498                  * XXX: This is bit inefficient, if the code being returned
 499                  * to is actively using the FP this results in multiple
 500                  * kernel faults.
 501                  *
 502                  * WARNING: The saved state was exposed to userland and may
 503                  * have to be sanitized to avoid a GP fault in the kernel.
 504                  */
 505                 if (td == mdcpu->gd_npxthread)
 506                         npxsave(td->td_savefpu);
 507                 KKASSERT(sizeof(*td->td_savefpu) <= sizeof(mctx->mc_fpregs));
 508                 bcopy(mctx->mc_fpregs, td->td_savefpu, sizeof(*td->td_savefpu));
 509                 if ((td->td_savefpu->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr & ~0xFFBF)
 510 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 511                     && cpu_fxsr
 512 #endif
 513                 ) {
 514                         krateprintf(&badfprate,
 515                                     "pid %d (%s) signal return from user: "
 516                                     "illegal FP MXCSR %08x\n",
 517                                     td->td_proc->p_pid,
 518                                     td->td_proc->p_comm,
 519                                     td->td_savefpu->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr);
 520                 }
 521                 td->td_flags |= TDF_USINGFP;
 522                 break;
 523         }
 524 }
 525
 526
 527 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 528 /*
 529  * On AuthenticAMD processors, the fxrstor instruction does not restore
 530  * the x87's stored last instruction pointer, last data pointer, and last
 531  * opcode values, except in the rare case in which the exception summary
 532  * (ES) bit in the x87 status word is set to 1.
 533  *
 534  * In order to avoid leaking this information across processes, we clean
 535  * these values by performing a dummy load before executing fxrstor().
 536  */
 537 static  double  dummy_variable = 0.0;
 538 static void
 539 fpu_clean_state(void)
 540 {
 541         u_short status;
 542
 543         /*
 544          * Clear the ES bit in the x87 status word if it is currently
 545          * set, in order to avoid causing a fault in the upcoming load.
 546          */
 547         fnstsw(&status);
 548         if (status & 0x80)
 549                 fnclex();
 550
 551         /*
 552          * Load the dummy variable into the x87 stack.  This mangles
 553          * the x87 stack, but we don't care since we're about to call
 554          * fxrstor() anyway.
 555          */
 556         __asm __volatile("ffree %%st(7); flds %0" : : "m" (dummy_variable));
 557 }
 558 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 559
 560 static void
 561 fpurstor(union savefpu *addr)
 562 {
 563 #ifndef CPU_DISABLE_AVX
 564         if (cpu_xsave)
 565                 xrstor(CPU_XFEATURE_X87 | CPU_XFEATURE_SSE | CPU_XFEATURE_YMM, 0, addr);
 566         else
 567 #endif
 568 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 569         if (cpu_fxsr) {
 570                 fpu_clean_state();
 571                 fxrstor(addr);
 572         } else {
 573                 frstor(addr);
 574         }
 575 #else
 576         frstor(addr);
 577 #endif
 578 }
 579