sys/i386/i386/mp_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1996, by Steve Passe
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. The name of the developer may NOT be used to endorse or promote products
  13  *    derived from this software without specific prior written permission.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include "opt_acpi.h"
  32 #include "opt_apic.h"
  33 #include "opt_cpu.h"
  34 #include "opt_kstack_pages.h"
  35 #include "opt_pmap.h"
  36 #include "opt_sched.h"
  37 #include "opt_smp.h"
  38
  39 #if !defined(lint)
  40 #if !defined(SMP)
  41 #error How did you get here?
  42 #endif
  43
  44 #ifndef DEV_APIC
  45 #error The apic device is required for SMP, add "device apic" to your config file.
  46 #endif
  47 #endif /* not lint */
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/systm.h>
  51 #include <sys/bus.h>
  52 #include <sys/cons.h>   /* cngetc() */
  53 #include <sys/cpuset.h>
  54 #include <sys/kdb.h>
  55 #include <sys/kernel.h>
  56 #include <sys/ktr.h>
  57 #include <sys/lock.h>
  58 #include <sys/malloc.h>
  59 #include <sys/memrange.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/pcpu.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/sched.h>
  64 #include <sys/smp.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_param.h>
  69 #include <vm/pmap.h>
  70 #include <vm/vm_kern.h>
  71 #include <vm/vm_extern.h>
  72
  73 #include <x86/apicreg.h>
  74 #include <machine/clock.h>
  75 #include <machine/cpu.h>
  76 #include <machine/cputypes.h>
  77 #include <x86/mca.h>
  78 #include <machine/md_var.h>
  79 #include <machine/pcb.h>
  80 #include <machine/psl.h>
  81 #include <machine/smp.h>
  82 #include <machine/specialreg.h>
  83 #include <x86/ucode.h>
  84
  85 #ifdef DEV_ACPI
  86 #include <contrib/dev/acpica/include/acpi.h>
  87 #include <dev/acpica/acpivar.h>
  88 #endif
  89
  90 #define WARMBOOT_TARGET         0
  91 #define WARMBOOT_OFF            (PMAP_MAP_LOW + 0x0467)
  92 #define WARMBOOT_SEG            (PMAP_MAP_LOW + 0x0469)
  93
  94 #define CMOS_REG                (0x70)
  95 #define CMOS_DATA               (0x71)
  96 #define BIOS_RESET              (0x0f)
  97 #define BIOS_WARM               (0x0a)
  98
  99 /*
 100  * this code MUST be enabled here and in mpboot.s.
 101  * it follows the very early stages of AP boot by placing values in CMOS ram.
 102  * it NORMALLY will never be needed and thus the primitive method for enabling.
 103  *
 104 #define CHECK_POINTS
 105  */
 106
 107 #if defined(CHECK_POINTS)
 108 #define CHECK_READ(A)    (outb(CMOS_REG, (A)), inb(CMOS_DATA))
 109 #define CHECK_WRITE(A,D) (outb(CMOS_REG, (A)), outb(CMOS_DATA, (D)))
 110
 111 #define CHECK_INIT(D);                          \
 112         CHECK_WRITE(0x34, (D));                 \
 113         CHECK_WRITE(0x35, (D));                 \
 114         CHECK_WRITE(0x36, (D));                 \
 115         CHECK_WRITE(0x37, (D));                 \
 116         CHECK_WRITE(0x38, (D));                 \
 117         CHECK_WRITE(0x39, (D));
 118
 119 #define CHECK_PRINT(S);                         \
 120         printf("%s: %d, %d, %d, %d, %d, %d\n",  \
 121            (S),                                 \
 122            CHECK_READ(0x34),                    \
 123            CHECK_READ(0x35),                    \
 124            CHECK_READ(0x36),                    \
 125            CHECK_READ(0x37),                    \
 126            CHECK_READ(0x38),                    \
 127            CHECK_READ(0x39));
 128
 129 #else                           /* CHECK_POINTS */
 130
 131 #define CHECK_INIT(D)
 132 #define CHECK_PRINT(S)
 133 #define CHECK_WRITE(A, D)
 134
 135 #endif                          /* CHECK_POINTS */
 136
 137 /*
 138  * Local data and functions.
 139  */
 140
 141 static void     install_ap_tramp(void);
 142 static int      start_all_aps(void);
 143 static int      start_ap(int apic_id);
 144
 145 static char *ap_copyout_buf;
 146 static char *ap_tramp_stack_base;
 147
 148 unsigned int boot_address;
 149
 150 #define MiB(v)  (v ## ULL << 20)
 151
 152 /* Allocate memory for the AP trampoline. */
 153 void
 154 alloc_ap_trampoline(vm_paddr_t *physmap, unsigned int *physmap_idx)
 155 {
 156         unsigned int i;
 157         bool allocated;
 158
 159         allocated = false;
 160         for (i = *physmap_idx; i <= *physmap_idx; i -= 2) {
 161                 /*
 162                  * Find a memory region big enough and below the 1MB boundary
 163                  * for the trampoline code.
 164                  * NB: needs to be page aligned.
 165                  */
 166                 if (physmap[i] >= MiB(1) ||
 167                     (trunc_page(physmap[i + 1]) - round_page(physmap[i])) <
 168                     round_page(bootMP_size))
 169                         continue;
 170
 171                 allocated = true;
 172                 /*
 173                  * Try to steal from the end of the region to mimic previous
 174                  * behaviour, else fallback to steal from the start.
 175                  */
 176                 if (physmap[i + 1] < MiB(1)) {
 177                         boot_address = trunc_page(physmap[i + 1]);
 178                         if ((physmap[i + 1] - boot_address) < bootMP_size)
 179                                 boot_address -= round_page(bootMP_size);
 180                         physmap[i + 1] = boot_address;
 181                 } else {
 182                         boot_address = round_page(physmap[i]);
 183                         physmap[i] = boot_address + round_page(bootMP_size);
 184                 }
 185                 if (physmap[i] == physmap[i + 1] && *physmap_idx != 0) {
 186                         memmove(&physmap[i], &physmap[i + 2],
 187                             sizeof(*physmap) * (*physmap_idx - i + 2));
 188                         *physmap_idx -= 2;
 189                 }
 190                 break;
 191         }
 192
 193         if (!allocated) {
 194                 boot_address = basemem * 1024 - bootMP_size;
 195                 if (bootverbose)
 196                         printf(
 197 "Cannot find enough space for the boot trampoline, placing it at %#x",
 198                             boot_address);
 199         }
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Initialize the IPI handlers and start up the AP's.
 204  */
 205 void
 206 cpu_mp_start(void)
 207 {
 208         int i;
 209
 210         /* Initialize the logical ID to APIC ID table. */
 211         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
 212                 cpu_apic_ids[i] = -1;
 213         }
 214
 215         /* Install an inter-CPU IPI for TLB invalidation */
 216         setidt(IPI_INVLTLB, IDTVEC(invltlb),
 217                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 218         setidt(IPI_INVLPG, IDTVEC(invlpg),
 219                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 220         setidt(IPI_INVLRNG, IDTVEC(invlrng),
 221                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 222
 223         /* Install an inter-CPU IPI for cache invalidation. */
 224         setidt(IPI_INVLCACHE, IDTVEC(invlcache),
 225                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 226
 227         /* Install an inter-CPU IPI for all-CPU rendezvous */
 228         setidt(IPI_RENDEZVOUS, IDTVEC(rendezvous),
 229                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 230
 231         /* Install generic inter-CPU IPI handler */
 232         setidt(IPI_BITMAP_VECTOR, IDTVEC(ipi_intr_bitmap_handler),
 233                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 234
 235         /* Install an inter-CPU IPI for CPU stop/restart */
 236         setidt(IPI_STOP, IDTVEC(cpustop),
 237                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 238
 239         /* Install an inter-CPU IPI for CPU suspend/resume */
 240         setidt(IPI_SUSPEND, IDTVEC(cpususpend),
 241                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 242
 243         /* Install an IPI for calling delayed SWI */
 244         setidt(IPI_SWI, IDTVEC(ipi_swi),
 245                SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
 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         start_all_aps();
 262
 263         set_interrupt_apic_ids();
 264
 265 #if defined(DEV_ACPI) && MAXMEMDOM > 1
 266         acpi_pxm_set_cpu_locality();
 267 #endif
 268 }
 269
 270 /*
 271  * AP CPU's call this to initialize themselves.
 272  */
 273 void
 274 init_secondary(void)
 275 {
 276         struct pcpu *pc;
 277         struct i386tss *common_tssp;
 278         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 279         int gsel_tss, myid, x;
 280         u_int cr0;
 281
 282         /* bootAP is set in start_ap() to our ID. */
 283         myid = bootAP;
 284
 285         /* Update microcode before doing anything else. */
 286         ucode_load_ap(myid);
 287
 288         /* Get per-cpu data */
 289         pc = &__pcpu[myid];
 290
 291         /* prime data page for it to use */
 292         pcpu_init(pc, myid, sizeof(struct pcpu));
 293         dpcpu_init(dpcpu, myid);
 294         pc->pc_apic_id = cpu_apic_ids[myid];
 295         pc->pc_prvspace = pc;
 296         pc->pc_curthread = 0;
 297         pc->pc_common_tssp = common_tssp = &(__pcpu[0].pc_common_tssp)[myid];
 298
 299         fix_cpuid();
 300
 301         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)pc;
 302         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int)common_tssp;
 303         gdt_segs[GLDT_SEL].ssd_base = (int)ldt;
 304
 305         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
 306                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[myid * NGDT + x].sd);
 307         }
 308
 309         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
 310         r_gdt.rd_base = (int) &gdt[myid * NGDT];
 311         lgdt(&r_gdt);                   /* does magic intra-segment return */
 312
 313         r_idt.rd_limit = sizeof(struct gate_descriptor) * NIDT - 1;
 314         r_idt.rd_base = (int)idt;
 315         lidt(&r_idt);
 316
 317         lldt(_default_ldt);
 318         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
 319
 320         PCPU_SET(trampstk, (uintptr_t)ap_tramp_stack_base + TRAMP_STACK_SZ -
 321             VM86_STACK_SPACE);
 322
 323         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
 324         gdt[myid * NGDT + GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
 325         common_tssp->tss_esp0 = PCPU_GET(trampstk);
 326         common_tssp->tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
 327         common_tssp->tss_ioopt = sizeof(struct i386tss) << 16;
 328         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[myid * NGDT + GPROC0_SEL].sd);
 329         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
 330         ltr(gsel_tss);
 331
 332         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[myid * NGDT + GUFS_SEL].sd);
 333         PCPU_SET(copyout_buf, ap_copyout_buf);
 334
 335         /*
 336          * Set to a known state:
 337          * Set by mpboot.s: CR0_PG, CR0_PE
 338          * Set by cpu_setregs: CR0_NE, CR0_MP, CR0_TS, CR0_WP, CR0_AM
 339          */
 340         cr0 = rcr0();
 341         cr0 &= ~(CR0_CD | CR0_NW | CR0_EM);
 342         load_cr0(cr0);
 343         CHECK_WRITE(0x38, 5);
 344
 345         /* signal our startup to the BSP. */
 346         mp_naps++;
 347         CHECK_WRITE(0x39, 6);
 348
 349         /* Spin until the BSP releases the AP's. */
 350         while (atomic_load_acq_int(&aps_ready) == 0)
 351                 ia32_pause();
 352
 353         /* BSP may have changed PTD while we were waiting */
 354         invltlb();
 355
 356 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 357         lidt(&r_idt);
 358 #endif
 359
 360         init_secondary_tail();
 361 }
 362
 363 /*
 364  * start each AP in our list
 365  */
 366 #define TMPMAP_START 1
 367 static int
 368 start_all_aps(void)
 369 {
 370         u_char mpbiosreason;
 371         u_int32_t mpbioswarmvec;
 372         int apic_id, cpu;
 373
 374         mtx_init(&ap_boot_mtx, "ap boot", NULL, MTX_SPIN);
 375
 376         pmap_remap_lower(true);
 377
 378         /* install the AP 1st level boot code */
 379         install_ap_tramp();
 380
 381         /* save the current value of the warm-start vector */
 382         mpbioswarmvec = *((u_int32_t *) WARMBOOT_OFF);
 383         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 384         mpbiosreason = inb(CMOS_DATA);
 385
 386         /* take advantage of the P==V mapping for PTD[0] for AP boot */
 387
 388         /* start each AP */
 389         for (cpu = 1; cpu < mp_ncpus; cpu++) {
 390                 apic_id = cpu_apic_ids[cpu];
 391
 392                 /* allocate and set up a boot stack data page */
 393                 bootstacks[cpu] = kmem_malloc(kstack_pages * PAGE_SIZE,
 394                     M_WAITOK | M_ZERO);
 395                 dpcpu = kmem_malloc(DPCPU_SIZE, M_WAITOK | M_ZERO);
 396                 /* setup a vector to our boot code */
 397                 *((volatile u_short *) WARMBOOT_OFF) = WARMBOOT_TARGET;
 398                 *((volatile u_short *) WARMBOOT_SEG) = (boot_address >> 4);
 399                 outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 400                 outb(CMOS_DATA, BIOS_WARM);     /* 'warm-start' */
 401
 402                 bootSTK = (char *)bootstacks[cpu] + kstack_pages *
 403                     PAGE_SIZE - 4;
 404                 bootAP = cpu;
 405
 406                 ap_tramp_stack_base = pmap_trm_alloc(TRAMP_STACK_SZ, M_NOWAIT);
 407                 ap_copyout_buf = pmap_trm_alloc(TRAMP_COPYOUT_SZ, M_NOWAIT);
 408
 409                 /* attempt to start the Application Processor */
 410                 CHECK_INIT(99); /* setup checkpoints */
 411                 if (!start_ap(apic_id)) {
 412                         printf("AP #%d (PHY# %d) failed!\n", cpu, apic_id);
 413                         CHECK_PRINT("trace");   /* show checkpoints */
 414                         /* better panic as the AP may be running loose */
 415                         printf("panic y/n? [y] ");
 416                         if (cngetc() != 'n')
 417                                 panic("bye-bye");
 418                 }
 419                 CHECK_PRINT("trace");           /* show checkpoints */
 420
 421                 CPU_SET(cpu, &all_cpus);        /* record AP in CPU map */
 422         }
 423
 424         pmap_remap_lower(false);
 425
 426         /* restore the warmstart vector */
 427         *(u_int32_t *) WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
 428
 429         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 430         outb(CMOS_DATA, mpbiosreason);
 431
 432         /* number of APs actually started */
 433         return mp_naps;
 434 }
 435
 436 /*
 437  * load the 1st level AP boot code into base memory.
 438  */
 439
 440 /* targets for relocation */
 441 extern void bigJump(void);
 442 extern void bootCodeSeg(void);
 443 extern void bootDataSeg(void);
 444 extern void MPentry(void);
 445 extern u_int MP_GDT;
 446 extern u_int mp_gdtbase;
 447
 448 static void
 449 install_ap_tramp(void)
 450 {
 451         int     x;
 452         int     size = *(int *) ((u_long) & bootMP_size);
 453         vm_offset_t va = boot_address;
 454         u_char *src = (u_char *) ((u_long) bootMP);
 455         u_char *dst = (u_char *) va;
 456         u_int   boot_base = (u_int) bootMP;
 457         u_int8_t *dst8;
 458         u_int16_t *dst16;
 459         u_int32_t *dst32;
 460
 461         KASSERT (size <= PAGE_SIZE,
 462             ("'size' do not fit into PAGE_SIZE, as expected."));
 463         pmap_kenter(va, boot_address);
 464         pmap_invalidate_page (kernel_pmap, va);
 465         for (x = 0; x < size; ++x)
 466                 *dst++ = *src++;
 467
 468         /*
 469          * modify addresses in code we just moved to basemem. unfortunately we
 470          * need fairly detailed info about mpboot.s for this to work.  changes
 471          * to mpboot.s might require changes here.
 472          */
 473
 474         /* boot code is located in KERNEL space */
 475         dst = (u_char *) va;
 476
 477         /* modify the lgdt arg */
 478         dst32 = (u_int32_t *) (dst + ((u_int) & mp_gdtbase - boot_base));
 479         *dst32 = boot_address + ((u_int) & MP_GDT - boot_base);
 480
 481         /* modify the ljmp target for MPentry() */
 482         dst32 = (u_int32_t *) (dst + ((u_int) bigJump - boot_base) + 1);
 483         *dst32 = (u_int)MPentry;
 484
 485         /* modify the target for boot code segment */
 486         dst16 = (u_int16_t *) (dst + ((u_int) bootCodeSeg - boot_base));
 487         dst8 = (u_int8_t *) (dst16 + 1);
 488         *dst16 = (u_int) boot_address & 0xffff;
 489         *dst8 = ((u_int) boot_address >> 16) & 0xff;
 490
 491         /* modify the target for boot data segment */
 492         dst16 = (u_int16_t *) (dst + ((u_int) bootDataSeg - boot_base));
 493         dst8 = (u_int8_t *) (dst16 + 1);
 494         *dst16 = (u_int) boot_address & 0xffff;
 495         *dst8 = ((u_int) boot_address >> 16) & 0xff;
 496 }
 497
 498 /*
 499  * This function starts the AP (application processor) identified
 500  * by the APIC ID 'physicalCpu'.  It does quite a "song and dance"
 501  * to accomplish this.  This is necessary because of the nuances
 502  * of the different hardware we might encounter.  It isn't pretty,
 503  * but it seems to work.
 504  */
 505 static int
 506 start_ap(int apic_id)
 507 {
 508         int vector, ms;
 509         int cpus;
 510
 511         /* calculate the vector */
 512         vector = (boot_address >> 12) & 0xff;
 513
 514         /* used as a watchpoint to signal AP startup */
 515         cpus = mp_naps;
 516
 517         ipi_startup(apic_id, vector);
 518
 519         /* Wait up to 5 seconds for it to start. */
 520         for (ms = 0; ms < 5000; ms++) {
 521                 if (mp_naps > cpus)
 522                         return 1;       /* return SUCCESS */
 523                 DELAY(1000);
 524         }
 525         return 0;               /* return FAILURE */
 526 }
 527
 528 /*
 529  * Flush the TLB on other CPU's
 530  */
 531
 532 /* Variables needed for SMP tlb shootdown. */
 533 vm_offset_t smp_tlb_addr1, smp_tlb_addr2;
 534 pmap_t smp_tlb_pmap;
 535 volatile uint32_t smp_tlb_generation;
 536
 537 /*
 538  * Used by pmap to request cache or TLB invalidation on local and
 539  * remote processors.  Mask provides the set of remote CPUs which are
 540  * to be signalled with the invalidation IPI.  Vector specifies which
 541  * invalidation IPI is used.  As an optimization, the curcpu_cb
 542  * callback is invoked on the calling CPU while waiting for remote
 543  * CPUs to complete the operation.
 544  *
 545  * The callback function is called unconditionally on the caller's
 546  * underlying processor, even when this processor is not set in the
 547  * mask.  So, the callback function must be prepared to handle such
 548  * spurious invocations.
 549  */
 550 static void
 551 smp_targeted_tlb_shootdown(cpuset_t mask, u_int vector, pmap_t pmap,
 552     vm_offset_t addr1, vm_offset_t addr2, smp_invl_cb_t curcpu_cb)
 553 {
 554         cpuset_t other_cpus;
 555         volatile uint32_t *p_cpudone;
 556         uint32_t generation;
 557         int cpu;
 558
 559         /*
 560          * It is not necessary to signal other CPUs while booting or
 561          * when in the debugger.
 562          */
 563         if (kdb_active || KERNEL_PANICKED() || !smp_started) {
 564                 curcpu_cb(pmap, addr1, addr2);
 565                 return;
 566         }
 567
 568         sched_pin();
 569
 570         /*
 571          * Check for other cpus.  Return if none.
 572          */
 573         if (CPU_ISFULLSET(&mask)) {
 574                 if (mp_ncpus <= 1)
 575                         goto nospinexit;
 576         } else {
 577                 CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &mask);
 578                 if (CPU_EMPTY(&mask))
 579                         goto nospinexit;
 580         }
 581
 582         KASSERT((read_eflags() & PSL_I) != 0,
 583             ("smp_targeted_tlb_shootdown: interrupts disabled"));
 584         mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
 585         smp_tlb_addr1 = addr1;
 586         smp_tlb_addr2 = addr2;
 587         smp_tlb_pmap = pmap;
 588         generation = ++smp_tlb_generation;
 589         if (CPU_ISFULLSET(&mask)) {
 590                 ipi_all_but_self(vector);
 591                 other_cpus = all_cpus;
 592                 CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &other_cpus);
 593         } else {
 594                 other_cpus = mask;
 595                 ipi_selected(mask, vector);
 596         }
 597         curcpu_cb(pmap, addr1, addr2);
 598         CPU_FOREACH_ISSET(cpu, &other_cpus) {
 599                 p_cpudone = &cpuid_to_pcpu[cpu]->pc_smp_tlb_done;
 600                 while (*p_cpudone != generation)
 601                         ia32_pause();
 602         }
 603         mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
 604         sched_unpin();
 605         return;
 606
 607 nospinexit:
 608         curcpu_cb(pmap, addr1, addr2);
 609         sched_unpin();
 610 }
 611
 612 void
 613 smp_masked_invltlb(cpuset_t mask, pmap_t pmap, smp_invl_cb_t curcpu_cb)
 614 {
 615         smp_targeted_tlb_shootdown(mask, IPI_INVLTLB, pmap, 0, 0, curcpu_cb);
 616 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 617         ipi_global++;
 618 #endif
 619 }
 620
 621 void
 622 smp_masked_invlpg(cpuset_t mask, vm_offset_t addr, pmap_t pmap,
 623     smp_invl_cb_t curcpu_cb)
 624 {
 625         smp_targeted_tlb_shootdown(mask, IPI_INVLPG, pmap, addr, 0, curcpu_cb);
 626 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 627         ipi_page++;
 628 #endif
 629 }
 630
 631 void
 632 smp_masked_invlpg_range(cpuset_t mask, vm_offset_t addr1, vm_offset_t addr2,
 633     pmap_t pmap, smp_invl_cb_t curcpu_cb)
 634 {
 635         smp_targeted_tlb_shootdown(mask, IPI_INVLRNG, pmap, addr1, addr2,
 636             curcpu_cb);
 637 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 638         ipi_range++;
 639         ipi_range_size += (addr2 - addr1) / PAGE_SIZE;
 640 #endif
 641 }
 642
 643 void
 644 smp_cache_flush(smp_invl_cb_t curcpu_cb)
 645 {
 646         smp_targeted_tlb_shootdown(all_cpus, IPI_INVLCACHE, NULL, 0, 0,
 647             curcpu_cb);
 648 }
 649
 650 /*
 651  * Handlers for TLB related IPIs
 652  */
 653 void
 654 invltlb_handler(void)
 655 {
 656         uint32_t generation;
 657
 658         trap_check_kstack();
 659 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 660         xhits_gbl[PCPU_GET(cpuid)]++;
 661 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 662 #ifdef COUNT_IPIS
 663         (*ipi_invltlb_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 664 #endif /* COUNT_IPIS */
 665
 666         /*
 667          * Reading the generation here allows greater parallelism
 668          * since invalidating the TLB is a serializing operation.
 669          */
 670         generation = smp_tlb_generation;
 671         if (smp_tlb_pmap == kernel_pmap)
 672                 invltlb_glob();
 673         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 674 }
 675
 676 void
 677 invlpg_handler(void)
 678 {
 679         uint32_t generation;
 680
 681         trap_check_kstack();
 682 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 683         xhits_pg[PCPU_GET(cpuid)]++;
 684 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 685 #ifdef COUNT_IPIS
 686         (*ipi_invlpg_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 687 #endif /* COUNT_IPIS */
 688
 689         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 690         if (smp_tlb_pmap == kernel_pmap)
 691                 invlpg(smp_tlb_addr1);
 692         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 693 }
 694
 695 void
 696 invlrng_handler(void)
 697 {
 698         vm_offset_t addr, addr2;
 699         uint32_t generation;
 700
 701         trap_check_kstack();
 702 #ifdef COUNT_XINVLTLB_HITS
 703         xhits_rng[PCPU_GET(cpuid)]++;
 704 #endif /* COUNT_XINVLTLB_HITS */
 705 #ifdef COUNT_IPIS
 706         (*ipi_invlrng_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 707 #endif /* COUNT_IPIS */
 708
 709         addr = smp_tlb_addr1;
 710         addr2 = smp_tlb_addr2;
 711         generation = smp_tlb_generation;        /* Overlap with serialization */
 712         if (smp_tlb_pmap == kernel_pmap) {
 713                 do {
 714                         invlpg(addr);
 715                         addr += PAGE_SIZE;
 716                 } while (addr < addr2);
 717         }
 718
 719         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 720 }
 721
 722 void
 723 invlcache_handler(void)
 724 {
 725         uint32_t generation;
 726
 727         trap_check_kstack();
 728 #ifdef COUNT_IPIS
 729         (*ipi_invlcache_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
 730 #endif /* COUNT_IPIS */
 731
 732         /*
 733          * Reading the generation here allows greater parallelism
 734          * since wbinvd is a serializing instruction.  Without the
 735          * temporary, we'd wait for wbinvd to complete, then the read
 736          * would execute, then the dependent write, which must then
 737          * complete before return from interrupt.
 738          */
 739         generation = smp_tlb_generation;
 740         wbinvd();
 741         PCPU_SET(smp_tlb_done, generation);
 742 }