sys/amd64/amd64/mp_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1996, by Steve Passe
   5  * Copyright (c) 2003, by Peter Wemm
   6  * All rights reserved.
   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  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. The name of the developer may NOT be used to endorse or promote products
  14  *    derived from this software without specific prior written permission.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_cpu.h"
  33 #include "opt_ddb.h"
  34 #include "opt_kstack_pages.h"
  35 #include "opt_sched.h"
  36 #include "opt_smp.h"
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/bus.h>
  41 #include <sys/cpuset.h>
  42 #ifdef GPROF
  43 #include <sys/gmon.h>
  44 #endif
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/ktr.h>
  47 #include <sys/lock.h>
  48 #include <sys/malloc.h>
  49 #include <sys/memrange.h>
  50 #include <sys/mutex.h>
  51 #include <sys/pcpu.h>
  52 #include <sys/proc.h>
  53 #include <sys/sched.h>
  54 #include <sys/smp.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56
  57 #include <vm/vm.h>
  58 #include <vm/vm_param.h>
  59 #include <vm/pmap.h>
  60 #include <vm/vm_kern.h>
  61 #include <vm/vm_extern.h>
  62
  63 #include <x86/apicreg.h>
  64 #include <machine/clock.h>
  65 #include <machine/cputypes.h>
  66 #include <machine/cpufunc.h>
  67 #include <x86/mca.h>
  68 #include <machine/md_var.h>
  69 #include <machine/pcb.h>
  70 #include <machine/psl.h>
  71 #include <machine/smp.h>
  72 #include <machine/specialreg.h>
  73 #include <machine/tss.h>
  74 #include <x86/ucode.h>
  75 #include <machine/cpu.h>
  76 #include <x86/init.h>
  77
  78 #define WARMBOOT_TARGET         0
  79 #define WARMBOOT_OFF            (KERNBASE + 0x0467)
  80 #define WARMBOOT_SEG            (KERNBASE + 0x0469)
  81
  82 #define CMOS_REG                (0x70)
  83 #define CMOS_DATA               (0x71)
  84 #define BIOS_RESET              (0x0f)
  85 #define BIOS_WARM               (0x0a)
  86
  87 #define GiB(v)                  (v ## ULL << 30)
  88
  89 #define AP_BOOTPT_SZ            (PAGE_SIZE * 3)
  90
  91 extern  struct pcpu __pcpu[];
  92
  93 /* Temporary variables for init_secondary()  */
  94 char *doublefault_stack;
  95 char *mce_stack;
  96 char *nmi_stack;
  97 char *dbg_stack;
  98
  99 /*
 100  * Local data and functions.
 101  */
 102
 103 static int      start_ap(int apic_id);
 104
 105 static bool
 106 is_kernel_paddr(vm_paddr_t pa)
 107 {
 108
 109         return (pa >= trunc_2mpage(btext - KERNBASE) &&
 110            pa < round_page(_end - KERNBASE));
 111 }
 112
 113 static bool
 114 is_mpboot_good(vm_paddr_t start, vm_paddr_t end)
 115 {
 116
 117         return (start + AP_BOOTPT_SZ <= GiB(4) && atop(end) < Maxmem);
 118 }
 119
 120 /*
 121  * Calculate usable address in base memory for AP trampoline code.
 122  */
 123 void
 124 mp_bootaddress(vm_paddr_t *physmap, unsigned int *physmap_idx)
 125 {
 126         vm_paddr_t start, end;
 127         unsigned int i;
 128         bool allocated;
 129
 130         alloc_ap_trampoline(physmap, physmap_idx);
 131
 132         /*
 133          * Find a memory region big enough below the 4GB boundary to
 134          * store the initial page tables.  Region must be mapped by
 135          * the direct map.
 136          *
 137          * Note that it needs to be aligned to a page boundary.
 138          */
 139         allocated = false;
 140         for (i = *physmap_idx; i <= *physmap_idx; i -= 2) {
 141                 /*
 142                  * First, try to chomp at the start of the physmap region.
 143                  * Kernel binary might claim it already.
 144                  */
 145                 start = round_page(physmap[i]);
 146                 end = start + AP_BOOTPT_SZ;
 147                 if (start < end && end <= physmap[i + 1] &&
 148                     is_mpboot_good(start, end) &&
 149                     !is_kernel_paddr(start) && !is_kernel_paddr(end - 1)) {
 150                         allocated = true;
 151                         physmap[i] = end;
 152                         break;
 153                 }
 154
 155                 /*
 156                  * Second, try to chomp at the end.  Again, check
 157                  * against kernel.
 158                  */
 159                 end = trunc_page(physmap[i + 1]);
 160                 start = end - AP_BOOTPT_SZ;
 161                 if (start < end && start >= physmap[i] &&
 162                     is_mpboot_good(start, end) &&
 163                     !is_kernel_paddr(start) && !is_kernel_paddr(end - 1)) {
 164                         allocated = true;
 165                         physmap[i + 1] = start;
 166                         break;
 167                 }
 168         }
 169         if (allocated) {
 170                 mptramp_pagetables = start;
 171                 if (physmap[i] == physmap[i + 1] && *physmap_idx != 0) {
 172                         memmove(&physmap[i], &physmap[i + 2],
 173                             sizeof(*physmap) * (*physmap_idx - i + 2));
 174                         *physmap_idx -= 2;
 175                 }
 176         } else {
 177                 mptramp_pagetables = trunc_page(boot_address) - AP_BOOTPT_SZ;
 178                 if (bootverbose)
 179                         printf(
 180 "Cannot find enough space for the initial AP page tables, placing them at %#x",
 181                             mptramp_pagetables);
 182         }
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Initialize the IPI handlers and start up the AP's.
 187  */
 188 void
 189 cpu_mp_start(void)
 190 {
 191         int i;
 192
 193         /* Initialize the logical ID to APIC ID table. */
 194         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
 195                 cpu_apic_ids[i] = -1;
 196                 cpu_ipi_pending[i] = 0;
 197         }
 198
 199         /* Install an inter-CPU IPI for TLB invalidation */
 200         if (pmap_pcid_enabled) {
 201                 if (invpcid_works) {
 202                         setidt(IPI_INVLTLB, pti ?
 203                             IDTVEC(invltlb_invpcid_pti_pti) :
 204                             IDTVEC(invltlb_invpcid_nopti), SDT_SYSIGT,
 205                             SEL_KPL, 0);
 206                         setidt(IPI_INVLPG, pti ? IDTVEC(invlpg_invpcid_pti) :
 207                             IDTVEC(invlpg_invpcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 208                         setidt(IPI_INVLRNG, pti ? IDTVEC(invlrng_invpcid_pti) :
 209                             IDTVEC(invlrng_invpcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 210                 } else {
 211                         setidt(IPI_INVLTLB, pti ? IDTVEC(invltlb_pcid_pti) :
 212                             IDTVEC(invltlb_pcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 213                         setidt(IPI_INVLPG, pti ? IDTVEC(invlpg_pcid_pti) :
 214                             IDTVEC(invlpg_pcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 215                         setidt(IPI_INVLRNG, pti ? IDTVEC(invlrng_pcid_pti) :
 216                             IDTVEC(invlrng_pcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 217                 }
 218         } else {
 219                 setidt(IPI_INVLTLB, pti ? IDTVEC(invltlb_pti) : IDTVEC(invltlb),
 220                     SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 221                 setidt(IPI_INVLPG, pti ? IDTVEC(invlpg_pti) : IDTVEC(invlpg),
 222                     SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 223                 setidt(IPI_INVLRNG, pti ? IDTVEC(invlrng_pti) : IDTVEC(invlrng),
 224                     SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 225         }
 226
 227         /* Install an inter-CPU IPI for cache invalidation. */
 228         setidt(IPI_INVLCACHE, pti ? IDTVEC(invlcache_pti) : IDTVEC(invlcache),
 229             SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 230
 231         /* Install an inter-CPU IPI for all-CPU rendezvous */
 232         setidt(IPI_RENDEZVOUS, pti ? IDTVEC(rendezvous_pti) :
 233             IDTVEC(rendezvous), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 234
 235         /* Install generic inter-CPU IPI handler */
 236         setidt(IPI_BITMAP_VECTOR, pti ? IDTVEC(ipi_intr_bitmap_handler_pti) :
 237             IDTVEC(ipi_intr_bitmap_handler), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 238
 239         /* Install an inter-CPU IPI for CPU stop/restart */
 240         setidt(IPI_STOP, pti ? IDTVEC(cpustop_pti) : IDTVEC(cpustop),
 241             SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 242
 243         /* Install an inter-CPU IPI for CPU suspend/resume */
 244         setidt(IPI_SUSPEND, pti ? IDTVEC(cpususpend_pti) : IDTVEC(cpususpend),
 245             SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 246
 247         /* Set boot_cpu_id if needed. */
 248         if (boot_cpu_id == -1) {
 249                 boot_cpu_id = PCPU_GET(apic_id);
 250                 cpu_info[boot_cpu_id].cpu_bsp = 1;
 251         } else
 252                 KASSERT(boot_cpu_id == PCPU_GET(apic_id),
 253                     ("BSP's APIC ID doesn't match boot_cpu_id"));
 254
 255         /* Probe logical/physical core configuration. */
 256         topo_probe();
 257
 258         assign_cpu_ids();
 259
 260         /* Start each Application Processor */
 261         init_ops.start_all_aps();
 262
 263         set_interrupt_apic_ids();
 264 }
 265
 266
 267 /*
 268  * AP CPU's call this to initialize themselves.
 269  */
 270 void
 271 init_secondary(void)
 272 {
 273         struct pcpu *pc;
 274         struct nmi_pcpu *np;
 275         u_int64_t cr0;
 276         int cpu, gsel_tss, x;
 277         struct region_descriptor ap_gdt;
 278
 279         /* Set by the startup code for us to use */
 280         cpu = bootAP;
 281
 282         /* Update microcode before doing anything else. */
 283         ucode_load_ap(cpu);
 284
 285         /* Init tss */
 286         common_tss[cpu] = common_tss[0];
 287         common_tss[cpu].tss_iobase = sizeof(struct amd64tss) +
 288             IOPERM_BITMAP_SIZE;
 289         common_tss[cpu].tss_ist1 = (long)&doublefault_stack[PAGE_SIZE];
 290
 291         /* The NMI stack runs on IST2. */
 292         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 293         common_tss[cpu].tss_ist2 = (long) np;
 294
 295         /* The MC# stack runs on IST3. */
 296         np = ((struct nmi_pcpu *) &mce_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 297         common_tss[cpu].tss_ist3 = (long) np;
 298
 299         /* The DB# stack runs on IST4. */
 300         np = ((struct nmi_pcpu *) &dbg_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 301         common_tss[cpu].tss_ist4 = (long) np;
 302
 303         /* Prepare private GDT */
 304         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (long) &common_tss[cpu];
 305         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
 306                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1) &&
 307                     x != GUSERLDT_SEL && x != (GUSERLDT_SEL + 1))
 308                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[NGDT * cpu + x]);
 309         }
 310         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
 311             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[NGDT * cpu + GPROC0_SEL]);
 312         ap_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
 313         ap_gdt.rd_base =  (long) &gdt[NGDT * cpu];
 314         lgdt(&ap_gdt);                  /* does magic intra-segment return */
 315
 316         /* Get per-cpu data */
 317         pc = &__pcpu[cpu];
 318
 319         /* prime data page for it to use */
 320         pcpu_init(pc, cpu, sizeof(struct pcpu));
 321         dpcpu_init(dpcpu, cpu);
 322         pc->pc_apic_id = cpu_apic_ids[cpu];
 323         pc->pc_prvspace = pc;
 324         pc->pc_curthread = 0;
 325         pc->pc_tssp = &common_tss[cpu];
 326         pc->pc_commontssp = &common_tss[cpu];
 327         pc->pc_rsp0 = 0;
 328         pc->pc_pti_rsp0 = (((vm_offset_t)&pc->pc_pti_stack +
 329             PC_PTI_STACK_SZ * sizeof(uint64_t)) & ~0xful);
 330         pc->pc_tss = (struct system_segment_descriptor *)&gdt[NGDT * cpu +
 331             GPROC0_SEL];
 332         pc->pc_fs32p = &gdt[NGDT * cpu + GUFS32_SEL];
 333         pc->pc_gs32p = &gdt[NGDT * cpu + GUGS32_SEL];
 334         pc->pc_ldt = (struct system_segment_descriptor *)&gdt[NGDT * cpu +
 335             GUSERLDT_SEL];
 336         /* See comment in pmap_bootstrap(). */
 337         pc->pc_pcid_next = PMAP_PCID_KERN + 2;
 338         pc->pc_pcid_gen = 1;
 339         common_tss[cpu].tss_rsp0 = 0;
 340
 341         /* Save the per-cpu pointer for use by the NMI handler. */
 342         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 343         np->np_pcpu = (register_t) pc;
 344
 345         /* Save the per-cpu pointer for use by the MC# handler. */
 346         np = ((struct nmi_pcpu *) &mce_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 347         np->np_pcpu = (register_t) pc;
 348
 349         /* Save the per-cpu pointer for use by the DB# handler. */
 350         np = ((struct nmi_pcpu *) &dbg_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 351         np->np_pcpu = (register_t) pc;
 352
 353         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
 354         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
 355         wrmsr(MSR_KGSBASE, (u_int64_t)pc);      /* XXX User value while we're in the kernel */
 356         fix_cpuid();
 357
 358         lidt(&r_idt);
 359
 360         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
 361         ltr(gsel_tss);
 362
 363         /*
 364          * Set to a known state:
 365          * Set by mpboot.s: CR0_PG, CR0_PE
 366          * Set by cpu_setregs: CR0_NE, CR0_MP, CR0_TS, CR0_WP, CR0_AM
 367          */
 368         cr0 = rcr0();
 369         cr0 &= ~(CR0_CD | CR0_NW | CR0_EM);
 370         load_cr0(cr0);
 371
 372         amd64_conf_fast_syscall();
 373
 374         /* signal our startup to the BSP. */
 375         mp_naps++;
 376
 377         /* Spin until the BSP releases the AP's. */
 378         while (atomic_load_acq_int(&aps_ready) == 0)
 379                 ia32_pause();
 380
 381         init_secondary_tail();
 382 }
 383
 384 /*******************************************************************
 385  * local functions and data
 386  */
 387
 388 /*
 389  * start each AP in our list
 390  */
 391 int
 392 native_start_all_aps(void)
 393 {
 394         u_int64_t *pt4, *pt3, *pt2;
 395         u_int32_t mpbioswarmvec;
 396         int apic_id, cpu, i;
 397         u_char mpbiosreason;
 398
 399         mtx_init(&ap_boot_mtx, "ap boot", NULL, MTX_SPIN);
 400
 401         /* copy the AP 1st level boot code */
 402         bcopy(mptramp_start, (void *)PHYS_TO_DMAP(boot_address), bootMP_size);
 403
 404         /* Locate the page tables, they'll be below the trampoline */
 405         pt4 = (uint64_t *)PHYS_TO_DMAP(mptramp_pagetables);
 406         pt3 = pt4 + (PAGE_SIZE) / sizeof(u_int64_t);
 407         pt2 = pt3 + (PAGE_SIZE) / sizeof(u_int64_t);
 408
 409         /* Create the initial 1GB replicated page tables */
 410         for (i = 0; i < 512; i++) {
 411                 /* Each slot of the level 4 pages points to the same level 3 page */
 412                 pt4[i] = (u_int64_t)(uintptr_t)(mptramp_pagetables + PAGE_SIZE);
 413                 pt4[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 414
 415                 /* Each slot of the level 3 pages points to the same level 2 page */
 416                 pt3[i] = (u_int64_t)(uintptr_t)(mptramp_pagetables + (2 * PAGE_SIZE));
 417                 pt3[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 418
 419                 /* The level 2 page slots are mapped with 2MB pages for 1GB. */
 420                 pt2[i] = i * (2 * 1024 * 1024);
 421                 pt2[i] |= PG_V | PG_RW | PG_PS | PG_U;
 422         }
 423
 424         /* save the current value of the warm-start vector */
 425         mpbioswarmvec = *((u_int32_t *) WARMBOOT_OFF);
 426         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 427         mpbiosreason = inb(CMOS_DATA);
 428
 429         /* setup a vector to our boot code */
 430         *((volatile u_short *) WARMBOOT_OFF) = WARMBOOT_TARGET;
 431         *((volatile u_short *) WARMBOOT_SEG) = (boot_address >> 4);
 432         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 433         outb(CMOS_DATA, BIOS_WARM);     /* 'warm-start' */
 434
 435         /* start each AP */
 436         for (cpu = 1; cpu < mp_ncpus; cpu++) {
 437                 apic_id = cpu_apic_ids[cpu];
 438
 439                 /* allocate and set up an idle stack data page */
 440                 bootstacks[cpu] = (void *)kmem_malloc(kstack_pages * PAGE_SIZE,
 441                     M_WAITOK | M_ZERO);
 442                 doublefault_stack = (char *)kmem_malloc(PAGE_SIZE, M_WAITOK |
 443                     M_ZERO);
 444                 mce_stack = (char *)kmem_malloc(PAGE_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 445                 nmi_stack = (char *)kmem_malloc(PAGE_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 446                 dbg_stack = (char *)kmem_malloc(PAGE_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 447                 dpcpu = (void *)kmem_malloc(DPCPU_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 448
 449                 bootSTK = (char *)bootstacks[cpu] + kstack_pages * PAGE_SIZE - 8;
 450                 bootAP = cpu;
 451
 452                 /* attempt to start the Application Processor */
 453                 if (!start_ap(apic_id)) {
 454                         /* restore the warmstart vector */
 455                         *(u_int32_t *) WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
 456                         panic("AP #%d (PHY# %d) failed!", cpu, apic_id);
 457                 }
 458
 459                 CPU_SET(cpu, &all_cpus);        /* record AP in CPU map */
 460         }
 461
 462         /* restore the warmstart vector */
 463         *(u_int32_t *) WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
 464
 465         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 466         outb(CMOS_DATA, mpbiosreason);
 467
 468         /* number of APs actually started */
 469         return mp_naps;
 470 }
 471
 472
 473 /*
 474  * This function starts the AP (application processor) identified
 475  * by the APIC ID 'physicalCpu'.  It does quite a "song and dance"
 476  * to accomplish this.  This is necessary because of the nuances
 477  * of the different hardware we might encounter.  It isn't pretty,
 478  * but it seems to work.
 479  */
 480 static int
 481 start_ap(int apic_id)
 482 {
 483         int vector, ms;
 484         int cpus;
 485
 486         /* calculate the vector */
 487         vector = (boot_address >> 12) & 0xff;
 488
 489         /* used as a watchpoint to signal AP startup */
 490         cpus = mp_naps;
 491
 492         ipi_startup(apic_id, vector);
 493
 494         /* Wait up to 5 seconds for it to start. */
 495         for (ms = 0; ms < 5000; ms++) {
 496                 if (mp_naps > cpus)
 497                         return 1;       /* return SUCCESS */
 498                 DELAY(1000);
 499         }
 500         return 0;               /* return FAILURE */
 501 }
 502
 503 void
 504 invltlb_invpcid_handler(void)
 505 {
 506         struct invpcid_descr d;
 507         uint32_t generation;
 508
 509 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 510         xhits_gbl[PCPU_GET(cpuid)]++;
 511 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 512 #ifdef COUNT_IPIS
 513         (*ipi_invltlb_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 514 #endif /* COUNT_IPIS */
 515
 516         generation = smp_tlb_generation;
 517         d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 518         d.pad = 0;
 519         d.addr = 0;
 520         invpcid(&d, smp_tlb_pmap == kernel_pmap ? INVPCID_CTXGLOB :
 521             INVPCID_CTX);
 522         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 523 }
 524
 525 void
 526 invltlb_invpcid_pti_handler(void)
 527 {
 528         struct invpcid_descr d;
 529         uint32_t generation;
 530
 531 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 532         xhits_gbl[PCPU_GET(cpuid)]++;
 533 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 534 #ifdef COUNT_IPIS
 535         (*ipi_invltlb_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 536 #endif /* COUNT_IPIS */
 537
 538         generation = smp_tlb_generation;
 539         d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 540         d.pad = 0;
 541         d.addr = 0;
 542         if (smp_tlb_pmap == kernel_pmap) {
 543                 /*
 544                  * This invalidation actually needs to clear kernel
 545                  * mappings from the TLB in the current pmap, but
 546                  * since we were asked for the flush in the kernel
 547                  * pmap, achieve it by performing global flush.
 548                  */
 549                 invpcid(&d, INVPCID_CTXGLOB);
 550         } else {
 551                 invpcid(&d, INVPCID_CTX);
 552                 d.pcid |= PMAP_PCID_USER_PT;
 553                 invpcid(&d, INVPCID_CTX);
 554         }
 555         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 556 }
 557
 558 void
 559 invltlb_pcid_handler(void)
 560 {
 561         uint64_t kcr3, ucr3;
 562         uint32_t generation, pcid;
 563
 564 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 565         xhits_gbl[PCPU_GET(cpuid)]++;
 566 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 567 #ifdef COUNT_IPIS
 568         (*ipi_invltlb_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 569 #endif /* COUNT_IPIS */
 570
 571         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 572         if (smp_tlb_pmap == kernel_pmap) {
 573                 invltlb_glob();
 574         } else {
 575                 /*
 576                  * The current pmap might not be equal to
 577                  * smp_tlb_pmap.  The clearing of the pm_gen in
 578                  * pmap_invalidate_all() takes care of TLB
 579                  * invalidation when switching to the pmap on this
 580                  * CPU.
 581                  */
 582                 if (PCPU_GET(curpmap) == smp_tlb_pmap) {
 583                         pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 584                         kcr3 = smp_tlb_pmap->pm_cr3 | pcid;
 585                         ucr3 = smp_tlb_pmap->pm_ucr3;
 586                         if (ucr3 != PMAP_NO_CR3) {
 587                                 ucr3 |= PMAP_PCID_USER_PT | pcid;
 588                                 pmap_pti_pcid_invalidate(ucr3, kcr3);
 589                         } else
 590                                 load_cr3(kcr3);
 591                 }
 592         }
 593         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 594 }
 595
 596 void
 597 invlpg_invpcid_handler(void)
 598 {
 599         struct invpcid_descr d;
 600         uint32_t generation;
 601
 602 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 603         xhits_pg[PCPU_GET(cpuid)]++;
 604 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 605 #ifdef COUNT_IPIS
 606         (*ipi_invlpg_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 607 #endif /* COUNT_IPIS */
 608
 609         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 610         invlpg(smp_tlb_addr1);
 611         if (smp_tlb_pmap->pm_ucr3 != PMAP_NO_CR3) {
 612                 d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid |
 613                     PMAP_PCID_USER_PT;
 614                 d.pad = 0;
 615                 d.addr = smp_tlb_addr1;
 616                 invpcid(&d, INVPCID_ADDR);
 617         }
 618         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 619 }
 620
 621 void
 622 invlpg_pcid_handler(void)
 623 {
 624         uint64_t kcr3, ucr3;
 625         uint32_t generation;
 626         uint32_t pcid;
 627
 628 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 629         xhits_pg[PCPU_GET(cpuid)]++;
 630 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 631 #ifdef COUNT_IPIS
 632         (*ipi_invlpg_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 633 #endif /* COUNT_IPIS */
 634
 635         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 636         invlpg(smp_tlb_addr1);
 637         if (smp_tlb_pmap == PCPU_GET(curpmap) &&
 638             (ucr3 = smp_tlb_pmap->pm_ucr3) != PMAP_NO_CR3) {
 639                 pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 640                 kcr3 = smp_tlb_pmap->pm_cr3 | pcid | CR3_PCID_SAVE;
 641                 ucr3 |= pcid | PMAP_PCID_USER_PT | CR3_PCID_SAVE;
 642                 pmap_pti_pcid_invlpg(ucr3, kcr3, smp_tlb_addr1);
 643         }
 644         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 645 }
 646
 647 void
 648 invlrng_invpcid_handler(void)
 649 {
 650         struct invpcid_descr d;
 651         vm_offset_t addr, addr2;
 652         uint32_t generation;
 653
 654 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 655         xhits_rng[PCPU_GET(cpuid)]++;
 656 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 657 #ifdef COUNT_IPIS
 658         (*ipi_invlrng_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 659 #endif /* COUNT_IPIS */
 660
 661         addr = smp_tlb_addr1;
 662         addr2 = smp_tlb_addr2;
 663         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 664         do {
 665                 invlpg(addr);
 666                 addr += PAGE_SIZE;
 667         } while (addr < addr2);
 668         if (smp_tlb_pmap->pm_ucr3 != PMAP_NO_CR3) {
 669                 d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid |
 670                     PMAP_PCID_USER_PT;
 671                 d.pad = 0;
 672                 d.addr = smp_tlb_addr1;
 673                 do {
 674                         invpcid(&d, INVPCID_ADDR);
 675                         d.addr += PAGE_SIZE;
 676                 } while (d.addr < addr2);
 677         }
 678         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 679 }
 680
 681 void
 682 invlrng_pcid_handler(void)
 683 {
 684         vm_offset_t addr, addr2;
 685         uint64_t kcr3, ucr3;
 686         uint32_t generation;
 687         uint32_t pcid;
 688
 689 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 690         xhits_rng[PCPU_GET(cpuid)]++;
 691 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 692 #ifdef COUNT_IPIS
 693         (*ipi_invlrng_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 694 #endif /* COUNT_IPIS */
 695
 696         addr = smp_tlb_addr1;
 697         addr2 = smp_tlb_addr2;
 698         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 699         do {
 700                 invlpg(addr);
 701                 addr += PAGE_SIZE;
 702         } while (addr < addr2);
 703         if (smp_tlb_pmap == PCPU_GET(curpmap) &&
 704             (ucr3 = smp_tlb_pmap->pm_ucr3) != PMAP_NO_CR3) {
 705                 pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 706                 kcr3 = smp_tlb_pmap->pm_cr3 | pcid | CR3_PCID_SAVE;
 707                 ucr3 |= pcid | PMAP_PCID_USER_PT | CR3_PCID_SAVE;
 708                 pmap_pti_pcid_invlrng(ucr3, kcr3, smp_tlb_addr1, addr2);
 709         }
 710         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 711 }