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_acpi.h"
  33 #include "opt_cpu.h"
  34 #include "opt_ddb.h"
  35 #include "opt_kstack_pages.h"
  36 #include "opt_sched.h"
  37 #include "opt_smp.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/bus.h>
  42 #include <sys/cpuset.h>
  43 #include <sys/domainset.h>
  44 #ifdef GPROF
  45 #include <sys/gmon.h>
  46 #endif
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/ktr.h>
  49 #include <sys/lock.h>
  50 #include <sys/malloc.h>
  51 #include <sys/memrange.h>
  52 #include <sys/mutex.h>
  53 #include <sys/pcpu.h>
  54 #include <sys/proc.h>
  55 #include <sys/sched.h>
  56 #include <sys/smp.h>
  57 #include <sys/sysctl.h>
  58
  59 #include <vm/vm.h>
  60 #include <vm/vm_param.h>
  61 #include <vm/pmap.h>
  62 #include <vm/vm_kern.h>
  63 #include <vm/vm_extern.h>
  64 #include <vm/vm_page.h>
  65 #include <vm/vm_phys.h>
  66
  67 #include <x86/apicreg.h>
  68 #include <machine/clock.h>
  69 #include <machine/cputypes.h>
  70 #include <machine/cpufunc.h>
  71 #include <x86/mca.h>
  72 #include <machine/md_var.h>
  73 #include <machine/pcb.h>
  74 #include <machine/psl.h>
  75 #include <machine/smp.h>
  76 #include <machine/specialreg.h>
  77 #include <machine/tss.h>
  78 #include <x86/ucode.h>
  79 #include <machine/cpu.h>
  80 #include <x86/init.h>
  81
  82 #ifdef DEV_ACPI
  83 #include <contrib/dev/acpica/include/acpi.h>
  84 #include <dev/acpica/acpivar.h>
  85 #endif
  86
  87 #define WARMBOOT_TARGET         0
  88 #define WARMBOOT_OFF            (KERNBASE + 0x0467)
  89 #define WARMBOOT_SEG            (KERNBASE + 0x0469)
  90
  91 #define CMOS_REG                (0x70)
  92 #define CMOS_DATA               (0x71)
  93 #define BIOS_RESET              (0x0f)
  94 #define BIOS_WARM               (0x0a)
  95
  96 #define GiB(v)                  (v ## ULL << 30)
  97
  98 #define AP_BOOTPT_SZ            (PAGE_SIZE * 3)
  99
 100 /* Temporary variables for init_secondary()  */
 101 char *doublefault_stack;
 102 char *mce_stack;
 103 char *nmi_stack;
 104 char *dbg_stack;
 105
 106 /*
 107  * Local data and functions.
 108  */
 109
 110 static int      start_ap(int apic_id);
 111
 112 static bool
 113 is_kernel_paddr(vm_paddr_t pa)
 114 {
 115
 116         return (pa >= trunc_2mpage(btext - KERNBASE) &&
 117            pa < round_page(_end - KERNBASE));
 118 }
 119
 120 static bool
 121 is_mpboot_good(vm_paddr_t start, vm_paddr_t end)
 122 {
 123
 124         return (start + AP_BOOTPT_SZ <= GiB(4) && atop(end) < Maxmem);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Calculate usable address in base memory for AP trampoline code.
 129  */
 130 void
 131 mp_bootaddress(vm_paddr_t *physmap, unsigned int *physmap_idx)
 132 {
 133         vm_paddr_t start, end;
 134         unsigned int i;
 135         bool allocated;
 136
 137         alloc_ap_trampoline(physmap, physmap_idx);
 138
 139         /*
 140          * Find a memory region big enough below the 4GB boundary to
 141          * store the initial page tables.  Region must be mapped by
 142          * the direct map.
 143          *
 144          * Note that it needs to be aligned to a page boundary.
 145          */
 146         allocated = false;
 147         for (i = *physmap_idx; i <= *physmap_idx; i -= 2) {
 148                 /*
 149                  * First, try to chomp at the start of the physmap region.
 150                  * Kernel binary might claim it already.
 151                  */
 152                 start = round_page(physmap[i]);
 153                 end = start + AP_BOOTPT_SZ;
 154                 if (start < end && end <= physmap[i + 1] &&
 155                     is_mpboot_good(start, end) &&
 156                     !is_kernel_paddr(start) && !is_kernel_paddr(end - 1)) {
 157                         allocated = true;
 158                         physmap[i] = end;
 159                         break;
 160                 }
 161
 162                 /*
 163                  * Second, try to chomp at the end.  Again, check
 164                  * against kernel.
 165                  */
 166                 end = trunc_page(physmap[i + 1]);
 167                 start = end - AP_BOOTPT_SZ;
 168                 if (start < end && start >= physmap[i] &&
 169                     is_mpboot_good(start, end) &&
 170                     !is_kernel_paddr(start) && !is_kernel_paddr(end - 1)) {
 171                         allocated = true;
 172                         physmap[i + 1] = start;
 173                         break;
 174                 }
 175         }
 176         if (allocated) {
 177                 mptramp_pagetables = start;
 178                 if (physmap[i] == physmap[i + 1] && *physmap_idx != 0) {
 179                         memmove(&physmap[i], &physmap[i + 2],
 180                             sizeof(*physmap) * (*physmap_idx - i + 2));
 181                         *physmap_idx -= 2;
 182                 }
 183         } else {
 184                 mptramp_pagetables = trunc_page(boot_address) - AP_BOOTPT_SZ;
 185                 if (bootverbose)
 186                         printf(
 187 "Cannot find enough space for the initial AP page tables, placing them at %#x",
 188                             mptramp_pagetables);
 189         }
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Initialize the IPI handlers and start up the AP's.
 194  */
 195 void
 196 cpu_mp_start(void)
 197 {
 198         int i;
 199
 200         /* Initialize the logical ID to APIC ID table. */
 201         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
 202                 cpu_apic_ids[i] = -1;
 203         }
 204
 205         /* Install an inter-CPU IPI for TLB invalidation */
 206         if (pmap_pcid_enabled) {
 207                 if (invpcid_works) {
 208                         setidt(IPI_INVLTLB, pti ?
 209                             IDTVEC(invltlb_invpcid_pti_pti) :
 210                             IDTVEC(invltlb_invpcid_nopti), SDT_SYSIGT,
 211                             SEL_KPL, 0);
 212                         setidt(IPI_INVLPG, pti ? IDTVEC(invlpg_invpcid_pti) :
 213                             IDTVEC(invlpg_invpcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 214                         setidt(IPI_INVLRNG, pti ? IDTVEC(invlrng_invpcid_pti) :
 215                             IDTVEC(invlrng_invpcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 216                 } else {
 217                         setidt(IPI_INVLTLB, pti ? IDTVEC(invltlb_pcid_pti) :
 218                             IDTVEC(invltlb_pcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 219                         setidt(IPI_INVLPG, pti ? IDTVEC(invlpg_pcid_pti) :
 220                             IDTVEC(invlpg_pcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 221                         setidt(IPI_INVLRNG, pti ? IDTVEC(invlrng_pcid_pti) :
 222                             IDTVEC(invlrng_pcid), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 223                 }
 224         } else {
 225                 setidt(IPI_INVLTLB, pti ? IDTVEC(invltlb_pti) : IDTVEC(invltlb),
 226                     SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 227                 setidt(IPI_INVLPG, pti ? IDTVEC(invlpg_pti) : IDTVEC(invlpg),
 228                     SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 229                 setidt(IPI_INVLRNG, pti ? IDTVEC(invlrng_pti) : IDTVEC(invlrng),
 230                     SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 231         }
 232
 233         /* Install an inter-CPU IPI for cache invalidation. */
 234         setidt(IPI_INVLCACHE, pti ? IDTVEC(invlcache_pti) : IDTVEC(invlcache),
 235             SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 236
 237         /* Install an inter-CPU IPI for all-CPU rendezvous */
 238         setidt(IPI_RENDEZVOUS, pti ? IDTVEC(rendezvous_pti) :
 239             IDTVEC(rendezvous), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 240
 241         /* Install generic inter-CPU IPI handler */
 242         setidt(IPI_BITMAP_VECTOR, pti ? IDTVEC(ipi_intr_bitmap_handler_pti) :
 243             IDTVEC(ipi_intr_bitmap_handler), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 244
 245         /* Install an inter-CPU IPI for CPU stop/restart */
 246         setidt(IPI_STOP, pti ? IDTVEC(cpustop_pti) : IDTVEC(cpustop),
 247             SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 248
 249         /* Install an inter-CPU IPI for CPU suspend/resume */
 250         setidt(IPI_SUSPEND, pti ? IDTVEC(cpususpend_pti) : IDTVEC(cpususpend),
 251             SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
 252
 253         /* Set boot_cpu_id if needed. */
 254         if (boot_cpu_id == -1) {
 255                 boot_cpu_id = PCPU_GET(apic_id);
 256                 cpu_info[boot_cpu_id].cpu_bsp = 1;
 257         } else
 258                 KASSERT(boot_cpu_id == PCPU_GET(apic_id),
 259                     ("BSP's APIC ID doesn't match boot_cpu_id"));
 260
 261         /* Probe logical/physical core configuration. */
 262         topo_probe();
 263
 264         assign_cpu_ids();
 265
 266         /* Start each Application Processor */
 267         init_ops.start_all_aps();
 268
 269         set_interrupt_apic_ids();
 270
 271 #if defined(DEV_ACPI) && MAXMEMDOM > 1
 272         acpi_pxm_set_cpu_locality();
 273 #endif
 274 }
 275
 276 /*
 277  * AP CPU's call this to initialize themselves.
 278  */
 279 void
 280 init_secondary(void)
 281 {
 282         struct pcpu *pc;
 283         struct nmi_pcpu *np;
 284         struct user_segment_descriptor *gdt;
 285         struct region_descriptor ap_gdt;
 286         u_int64_t cr0;
 287         int cpu, gsel_tss, x;
 288
 289         /* Set by the startup code for us to use */
 290         cpu = bootAP;
 291
 292         /* Update microcode before doing anything else. */
 293         ucode_load_ap(cpu);
 294
 295         /* Get per-cpu data and save  */
 296         pc = &__pcpu[cpu];
 297
 298         /* prime data page for it to use */
 299         pcpu_init(pc, cpu, sizeof(struct pcpu));
 300         dpcpu_init(dpcpu, cpu);
 301         pc->pc_apic_id = cpu_apic_ids[cpu];
 302         pc->pc_prvspace = pc;
 303         pc->pc_curthread = 0;
 304         pc->pc_tssp = &pc->pc_common_tss;
 305         pc->pc_rsp0 = 0;
 306         pc->pc_pti_rsp0 = (((vm_offset_t)&pc->pc_pti_stack +
 307             PC_PTI_STACK_SZ * sizeof(uint64_t)) & ~0xful);
 308         gdt = pc->pc_gdt;
 309         pc->pc_tss = (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL];
 310         pc->pc_fs32p = &gdt[GUFS32_SEL];
 311         pc->pc_gs32p = &gdt[GUGS32_SEL];
 312         pc->pc_ldt = (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GUSERLDT_SEL];
 313         /* See comment in pmap_bootstrap(). */
 314         pc->pc_pcid_next = PMAP_PCID_KERN + 2;
 315         pc->pc_pcid_gen = 1;
 316
 317         /* Init tss */
 318         pc->pc_common_tss = __pcpu[0].pc_common_tss;
 319         pc->pc_common_tss.tss_iobase = sizeof(struct amd64tss) +
 320             IOPERM_BITMAP_SIZE;
 321         pc->pc_common_tss.tss_rsp0 = 0;
 322
 323         /* The doublefault stack runs on IST1. */
 324         np = ((struct nmi_pcpu *)&doublefault_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 325         np->np_pcpu = (register_t)pc;
 326         pc->pc_common_tss.tss_ist1 = (long)np;
 327
 328         /* The NMI stack runs on IST2. */
 329         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 330         np->np_pcpu = (register_t)pc;
 331         pc->pc_common_tss.tss_ist2 = (long)np;
 332
 333         /* The MC# stack runs on IST3. */
 334         np = ((struct nmi_pcpu *) &mce_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 335         np->np_pcpu = (register_t)pc;
 336         pc->pc_common_tss.tss_ist3 = (long)np;
 337
 338         /* The DB# stack runs on IST4. */
 339         np = ((struct nmi_pcpu *) &dbg_stack[PAGE_SIZE]) - 1;
 340         np->np_pcpu = (register_t)pc;
 341         pc->pc_common_tss.tss_ist4 = (long)np;
 342
 343         /* Prepare private GDT */
 344         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (long)&pc->pc_common_tss;
 345         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
 346                 if (x != GPROC0_SEL && x != GPROC0_SEL + 1 &&
 347                     x != GUSERLDT_SEL && x != GUSERLDT_SEL + 1)
 348                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
 349         }
 350         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
 351             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
 352         ap_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
 353         ap_gdt.rd_base = (u_long)gdt;
 354         lgdt(&ap_gdt);                  /* does magic intra-segment return */
 355
 356         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
 357         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
 358         wrmsr(MSR_KGSBASE, (u_int64_t)pc);      /* XXX User value while we're in the kernel */
 359         fix_cpuid();
 360
 361         lidt(&r_idt);
 362
 363         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
 364         ltr(gsel_tss);
 365
 366         /*
 367          * Set to a known state:
 368          * Set by mpboot.s: CR0_PG, CR0_PE
 369          * Set by cpu_setregs: CR0_NE, CR0_MP, CR0_TS, CR0_WP, CR0_AM
 370          */
 371         cr0 = rcr0();
 372         cr0 &= ~(CR0_CD | CR0_NW | CR0_EM);
 373         load_cr0(cr0);
 374
 375         amd64_conf_fast_syscall();
 376
 377         /* signal our startup to the BSP. */
 378         mp_naps++;
 379
 380         /* Spin until the BSP releases the AP's. */
 381         while (atomic_load_acq_int(&aps_ready) == 0)
 382                 ia32_pause();
 383
 384         init_secondary_tail();
 385 }
 386
 387 /*******************************************************************
 388  * local functions and data
 389  */
 390
 391 #ifdef NUMA
 392 static void
 393 mp_realloc_pcpu(int cpuid, int domain)
 394 {
 395         vm_page_t m;
 396         vm_offset_t oa, na;
 397
 398         oa = (vm_offset_t)&__pcpu[cpuid];
 399         if (_vm_phys_domain(pmap_kextract(oa)) == domain)
 400                 return;
 401         m = vm_page_alloc_domain(NULL, 0, domain,
 402             VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ);
 403         if (m == NULL)
 404                 return;
 405         na = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
 406         pagecopy((void *)oa, (void *)na);
 407         pmap_qenter((vm_offset_t)&__pcpu[cpuid], &m, 1);
 408         /* XXX old pcpu page leaked. */
 409 }
 410 #endif
 411
 412 /*
 413  * start each AP in our list
 414  */
 415 int
 416 native_start_all_aps(void)
 417 {
 418         u_int64_t *pt4, *pt3, *pt2;
 419         u_int32_t mpbioswarmvec;
 420         int apic_id, cpu, domain, i;
 421         u_char mpbiosreason;
 422
 423         mtx_init(&ap_boot_mtx, "ap boot", NULL, MTX_SPIN);
 424
 425         /* copy the AP 1st level boot code */
 426         bcopy(mptramp_start, (void *)PHYS_TO_DMAP(boot_address), bootMP_size);
 427
 428         /* Locate the page tables, they'll be below the trampoline */
 429         pt4 = (uint64_t *)PHYS_TO_DMAP(mptramp_pagetables);
 430         pt3 = pt4 + (PAGE_SIZE) / sizeof(u_int64_t);
 431         pt2 = pt3 + (PAGE_SIZE) / sizeof(u_int64_t);
 432
 433         /* Create the initial 1GB replicated page tables */
 434         for (i = 0; i < 512; i++) {
 435                 /* Each slot of the level 4 pages points to the same level 3 page */
 436                 pt4[i] = (u_int64_t)(uintptr_t)(mptramp_pagetables + PAGE_SIZE);
 437                 pt4[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 438
 439                 /* Each slot of the level 3 pages points to the same level 2 page */
 440                 pt3[i] = (u_int64_t)(uintptr_t)(mptramp_pagetables + (2 * PAGE_SIZE));
 441                 pt3[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 442
 443                 /* The level 2 page slots are mapped with 2MB pages for 1GB. */
 444                 pt2[i] = i * (2 * 1024 * 1024);
 445                 pt2[i] |= PG_V | PG_RW | PG_PS | PG_U;
 446         }
 447
 448         /* save the current value of the warm-start vector */
 449         mpbioswarmvec = *((u_int32_t *) WARMBOOT_OFF);
 450         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 451         mpbiosreason = inb(CMOS_DATA);
 452
 453         /* setup a vector to our boot code */
 454         *((volatile u_short *) WARMBOOT_OFF) = WARMBOOT_TARGET;
 455         *((volatile u_short *) WARMBOOT_SEG) = (boot_address >> 4);
 456         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 457         outb(CMOS_DATA, BIOS_WARM);     /* 'warm-start' */
 458
 459         /* Relocate pcpu areas to the correct domain. */
 460 #ifdef NUMA
 461         if (vm_ndomains > 1)
 462                 for (cpu = 1; cpu < mp_ncpus; cpu++) {
 463                         apic_id = cpu_apic_ids[cpu];
 464                         domain = acpi_pxm_get_cpu_locality(apic_id);
 465                         mp_realloc_pcpu(cpu, domain);
 466                 }
 467 #endif
 468
 469         /* start each AP */
 470         domain = 0;
 471         for (cpu = 1; cpu < mp_ncpus; cpu++) {
 472                 apic_id = cpu_apic_ids[cpu];
 473 #ifdef NUMA
 474                 if (vm_ndomains > 1)
 475                         domain = acpi_pxm_get_cpu_locality(apic_id);
 476 #endif
 477                 /* allocate and set up an idle stack data page */
 478                 bootstacks[cpu] = (void *)kmem_malloc(kstack_pages * PAGE_SIZE,
 479                     M_WAITOK | M_ZERO);
 480                 doublefault_stack = (char *)kmem_malloc(PAGE_SIZE, M_WAITOK |
 481                     M_ZERO);
 482                 mce_stack = (char *)kmem_malloc(PAGE_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 483                 nmi_stack = (char *)kmem_malloc_domainset(
 484                     DOMAINSET_PREF(domain), PAGE_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 485                 dbg_stack = (char *)kmem_malloc_domainset(
 486                     DOMAINSET_PREF(domain), PAGE_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 487                 dpcpu = (void *)kmem_malloc_domainset(DOMAINSET_PREF(domain),
 488                     DPCPU_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 489
 490                 bootSTK = (char *)bootstacks[cpu] +
 491                     kstack_pages * PAGE_SIZE - 8;
 492                 bootAP = cpu;
 493
 494                 /* attempt to start the Application Processor */
 495                 if (!start_ap(apic_id)) {
 496                         /* restore the warmstart vector */
 497                         *(u_int32_t *) WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
 498                         panic("AP #%d (PHY# %d) failed!", cpu, apic_id);
 499                 }
 500
 501                 CPU_SET(cpu, &all_cpus);        /* record AP in CPU map */
 502         }
 503
 504         /* restore the warmstart vector */
 505         *(u_int32_t *) WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
 506
 507         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 508         outb(CMOS_DATA, mpbiosreason);
 509
 510         /* number of APs actually started */
 511         return (mp_naps);
 512 }
 513
 514
 515 /*
 516  * This function starts the AP (application processor) identified
 517  * by the APIC ID 'physicalCpu'.  It does quite a "song and dance"
 518  * to accomplish this.  This is necessary because of the nuances
 519  * of the different hardware we might encounter.  It isn't pretty,
 520  * but it seems to work.
 521  */
 522 static int
 523 start_ap(int apic_id)
 524 {
 525         int vector, ms;
 526         int cpus;
 527
 528         /* calculate the vector */
 529         vector = (boot_address >> 12) & 0xff;
 530
 531         /* used as a watchpoint to signal AP startup */
 532         cpus = mp_naps;
 533
 534         ipi_startup(apic_id, vector);
 535
 536         /* Wait up to 5 seconds for it to start. */
 537         for (ms = 0; ms < 5000; ms++) {
 538                 if (mp_naps > cpus)
 539                         return 1;       /* return SUCCESS */
 540                 DELAY(1000);
 541         }
 542         return 0;               /* return FAILURE */
 543 }
 544
 545 void
 546 invltlb_invpcid_handler(void)
 547 {
 548         struct invpcid_descr d;
 549         uint32_t generation;
 550
 551 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 552         xhits_gbl[PCPU_GET(cpuid)]++;
 553 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 554 #ifdef COUNT_IPIS
 555         (*ipi_invltlb_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 556 #endif /* COUNT_IPIS */
 557
 558         generation = smp_tlb_generation;
 559         d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 560         d.pad = 0;
 561         d.addr = 0;
 562         invpcid(&d, smp_tlb_pmap == kernel_pmap ? INVPCID_CTXGLOB :
 563             INVPCID_CTX);
 564         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 565 }
 566
 567 void
 568 invltlb_invpcid_pti_handler(void)
 569 {
 570         struct invpcid_descr d;
 571         uint32_t generation;
 572
 573 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 574         xhits_gbl[PCPU_GET(cpuid)]++;
 575 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 576 #ifdef COUNT_IPIS
 577         (*ipi_invltlb_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 578 #endif /* COUNT_IPIS */
 579
 580         generation = smp_tlb_generation;
 581         d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 582         d.pad = 0;
 583         d.addr = 0;
 584         if (smp_tlb_pmap == kernel_pmap) {
 585                 /*
 586                  * This invalidation actually needs to clear kernel
 587                  * mappings from the TLB in the current pmap, but
 588                  * since we were asked for the flush in the kernel
 589                  * pmap, achieve it by performing global flush.
 590                  */
 591                 invpcid(&d, INVPCID_CTXGLOB);
 592         } else {
 593                 invpcid(&d, INVPCID_CTX);
 594                 d.pcid |= PMAP_PCID_USER_PT;
 595                 invpcid(&d, INVPCID_CTX);
 596         }
 597         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 598 }
 599
 600 void
 601 invltlb_pcid_handler(void)
 602 {
 603         uint64_t kcr3, ucr3;
 604         uint32_t generation, pcid;
 605
 606 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 607         xhits_gbl[PCPU_GET(cpuid)]++;
 608 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 609 #ifdef COUNT_IPIS
 610         (*ipi_invltlb_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 611 #endif /* COUNT_IPIS */
 612
 613         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 614         if (smp_tlb_pmap == kernel_pmap) {
 615                 invltlb_glob();
 616         } else {
 617                 /*
 618                  * The current pmap might not be equal to
 619                  * smp_tlb_pmap.  The clearing of the pm_gen in
 620                  * pmap_invalidate_all() takes care of TLB
 621                  * invalidation when switching to the pmap on this
 622                  * CPU.
 623                  */
 624                 if (PCPU_GET(curpmap) == smp_tlb_pmap) {
 625                         pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 626                         kcr3 = smp_tlb_pmap->pm_cr3 | pcid;
 627                         ucr3 = smp_tlb_pmap->pm_ucr3;
 628                         if (ucr3 != PMAP_NO_CR3) {
 629                                 ucr3 |= PMAP_PCID_USER_PT | pcid;
 630                                 pmap_pti_pcid_invalidate(ucr3, kcr3);
 631                         } else
 632                                 load_cr3(kcr3);
 633                 }
 634         }
 635         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 636 }
 637
 638 void
 639 invlpg_invpcid_handler(void)
 640 {
 641         struct invpcid_descr d;
 642         uint32_t generation;
 643
 644 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 645         xhits_pg[PCPU_GET(cpuid)]++;
 646 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 647 #ifdef COUNT_IPIS
 648         (*ipi_invlpg_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 649 #endif /* COUNT_IPIS */
 650
 651         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 652         invlpg(smp_tlb_addr1);
 653         if (smp_tlb_pmap->pm_ucr3 != PMAP_NO_CR3) {
 654                 d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid |
 655                     PMAP_PCID_USER_PT;
 656                 d.pad = 0;
 657                 d.addr = smp_tlb_addr1;
 658                 invpcid(&d, INVPCID_ADDR);
 659         }
 660         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 661 }
 662
 663 void
 664 invlpg_pcid_handler(void)
 665 {
 666         uint64_t kcr3, ucr3;
 667         uint32_t generation;
 668         uint32_t pcid;
 669
 670 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 671         xhits_pg[PCPU_GET(cpuid)]++;
 672 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 673 #ifdef COUNT_IPIS
 674         (*ipi_invlpg_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 675 #endif /* COUNT_IPIS */
 676
 677         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 678         invlpg(smp_tlb_addr1);
 679         if (smp_tlb_pmap == PCPU_GET(curpmap) &&
 680             (ucr3 = smp_tlb_pmap->pm_ucr3) != PMAP_NO_CR3) {
 681                 pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 682                 kcr3 = smp_tlb_pmap->pm_cr3 | pcid | CR3_PCID_SAVE;
 683                 ucr3 |= pcid | PMAP_PCID_USER_PT | CR3_PCID_SAVE;
 684                 pmap_pti_pcid_invlpg(ucr3, kcr3, smp_tlb_addr1);
 685         }
 686         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 687 }
 688
 689 void
 690 invlrng_invpcid_handler(void)
 691 {
 692         struct invpcid_descr d;
 693         vm_offset_t addr, addr2;
 694         uint32_t generation;
 695
 696 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 697         xhits_rng[PCPU_GET(cpuid)]++;
 698 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 699 #ifdef COUNT_IPIS
 700         (*ipi_invlrng_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 701 #endif /* COUNT_IPIS */
 702
 703         addr = smp_tlb_addr1;
 704         addr2 = smp_tlb_addr2;
 705         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 706         do {
 707                 invlpg(addr);
 708                 addr += PAGE_SIZE;
 709         } while (addr < addr2);
 710         if (smp_tlb_pmap->pm_ucr3 != PMAP_NO_CR3) {
 711                 d.pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid |
 712                     PMAP_PCID_USER_PT;
 713                 d.pad = 0;
 714                 d.addr = smp_tlb_addr1;
 715                 do {
 716                         invpcid(&d, INVPCID_ADDR);
 717                         d.addr += PAGE_SIZE;
 718                 } while (d.addr < addr2);
 719         }
 720         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 721 }
 722
 723 void
 724 invlrng_pcid_handler(void)
 725 {
 726         vm_offset_t addr, addr2;
 727         uint64_t kcr3, ucr3;
 728         uint32_t generation;
 729         uint32_t pcid;
 730
 731 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 732         xhits_rng[PCPU_GET(cpuid)]++;
 733 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 734 #ifdef COUNT_IPIS
 735         (*ipi_invlrng_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 736 #endif /* COUNT_IPIS */
 737
 738         addr = smp_tlb_addr1;
 739         addr2 = smp_tlb_addr2;
 740         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 741         do {
 742                 invlpg(addr);
 743                 addr += PAGE_SIZE;
 744         } while (addr < addr2);
 745         if (smp_tlb_pmap == PCPU_GET(curpmap) &&
 746             (ucr3 = smp_tlb_pmap->pm_ucr3) != PMAP_NO_CR3) {
 747                 pcid = smp_tlb_pmap->pm_pcids[PCPU_GET(cpuid)].pm_pcid;
 748                 kcr3 = smp_tlb_pmap->pm_cr3 | pcid | CR3_PCID_SAVE;
 749                 ucr3 |= pcid | PMAP_PCID_USER_PT | CR3_PCID_SAVE;
 750                 pmap_pti_pcid_invlrng(ucr3, kcr3, smp_tlb_addr1, addr2);
 751         }
 752         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 753 }