sys/i386/i386/support.s

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1993 The Regents of the University of California.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * $FreeBSD$
  30  */
  31
  32 #include <machine/asmacros.h>
  33 #include <machine/cputypes.h>
  34 #include <machine/pmap.h>
  35 #include <machine/specialreg.h>
  36
  37 #include "assym.inc"
  38
  39 #define IDXSHIFT        10
  40
  41         .text
  42
  43 /*
  44  * bcopy family
  45  * void bzero(void *buf, u_int len)
  46  */
  47 ENTRY(bzero)
  48         pushl   %edi
  49         movl    8(%esp),%edi
  50         movl    12(%esp),%ecx
  51         xorl    %eax,%eax
  52         shrl    $2,%ecx
  53         rep
  54         stosl
  55         movl    12(%esp),%ecx
  56         andl    $3,%ecx
  57         rep
  58         stosb
  59         popl    %edi
  60         ret
  61 END(bzero)
  62
  63 ENTRY(sse2_pagezero)
  64         pushl   %ebx
  65         movl    8(%esp),%ecx
  66         movl    %ecx,%eax
  67         addl    $4096,%eax
  68         xor     %ebx,%ebx
  69         jmp     1f
  70         /*
  71          * The loop takes 14 bytes.  Ensure that it doesn't cross a 16-byte
  72          * cache line.
  73          */
  74         .p2align 4,0x90
  75 1:
  76         movnti  %ebx,(%ecx)
  77         movnti  %ebx,4(%ecx)
  78         addl    $8,%ecx
  79         cmpl    %ecx,%eax
  80         jne     1b
  81         sfence
  82         popl    %ebx
  83         ret
  84 END(sse2_pagezero)
  85
  86 ENTRY(i686_pagezero)
  87         pushl   %edi
  88         pushl   %ebx
  89
  90         movl    12(%esp),%edi
  91         movl    $1024,%ecx
  92
  93         ALIGN_TEXT
  94 1:
  95         xorl    %eax,%eax
  96         repe
  97         scasl
  98         jnz     2f
  99
 100         popl    %ebx
 101         popl    %edi
 102         ret
 103
 104         ALIGN_TEXT
 105
 106 2:
 107         incl    %ecx
 108         subl    $4,%edi
 109
 110         movl    %ecx,%edx
 111         cmpl    $16,%ecx
 112
 113         jge     3f
 114
 115         movl    %edi,%ebx
 116         andl    $0x3f,%ebx
 117         shrl    %ebx
 118         shrl    %ebx
 119         movl    $16,%ecx
 120         subl    %ebx,%ecx
 121
 122 3:
 123         subl    %ecx,%edx
 124         rep
 125         stosl
 126
 127         movl    %edx,%ecx
 128         testl   %edx,%edx
 129         jnz     1b
 130
 131         popl    %ebx
 132         popl    %edi
 133         ret
 134 END(i686_pagezero)
 135
 136 /* fillw(pat, base, cnt) */
 137 ENTRY(fillw)
 138         pushl   %edi
 139         movl    8(%esp),%eax
 140         movl    12(%esp),%edi
 141         movl    16(%esp),%ecx
 142         rep
 143         stosw
 144         popl    %edi
 145         ret
 146 END(fillw)
 147
 148 /*
 149  * memmove(dst, src, cnt) (return dst)
 150  * bcopy(src, dst, cnt)
 151  *  ws@tools.de     (Wolfgang Solfrank, TooLs GmbH) +49-228-985800
 152  */
 153 ENTRY(bcopy)
 154         movl    4(%esp),%eax
 155         movl    8(%esp),%edx
 156         movl    %eax,8(%esp)
 157         movl    %edx,4(%esp)
 158         MEXITCOUNT
 159         jmp     memmove
 160 END(bcopy)
 161
 162 ENTRY(memmove)
 163         pushl   %ebp
 164         movl    %esp,%ebp
 165         pushl   %esi
 166         pushl   %edi
 167         movl    8(%ebp),%edi
 168         movl    12(%ebp),%esi
 169 1:
 170         movl    16(%ebp),%ecx
 171
 172         movl    %edi,%eax
 173         subl    %esi,%eax
 174         cmpl    %ecx,%eax                       /* overlapping && src < dst? */
 175         jb      1f
 176
 177         shrl    $2,%ecx                         /* copy by 32-bit words */
 178         rep
 179         movsl
 180         movl    16(%ebp),%ecx
 181         andl    $3,%ecx                         /* any bytes left? */
 182         rep
 183         movsb
 184         popl    %edi
 185         popl    %esi
 186         movl    8(%ebp),%eax                    /* return dst for memmove */
 187         popl    %ebp
 188         ret
 189
 190         ALIGN_TEXT
 191 1:
 192         addl    %ecx,%edi                       /* copy backwards */
 193         addl    %ecx,%esi
 194         decl    %edi
 195         decl    %esi
 196         andl    $3,%ecx                         /* any fractional bytes? */
 197         std
 198         rep
 199         movsb
 200         movl    16(%ebp),%ecx                   /* copy remainder by 32-bit words */
 201         shrl    $2,%ecx
 202         subl    $3,%esi
 203         subl    $3,%edi
 204         rep
 205         movsl
 206         popl    %edi
 207         popl    %esi
 208         cld
 209         movl    8(%ebp),%eax                    /* return dst for memmove */
 210         popl    %ebp
 211         ret
 212 END(memmove)
 213
 214 /*
 215  * Note: memcpy does not support overlapping copies
 216  */
 217 ENTRY(memcpy)
 218         pushl   %edi
 219         pushl   %esi
 220         movl    12(%esp),%edi
 221         movl    16(%esp),%esi
 222         movl    20(%esp),%ecx
 223         movl    %edi,%eax
 224         shrl    $2,%ecx                         /* copy by 32-bit words */
 225         rep
 226         movsl
 227         movl    20(%esp),%ecx
 228         andl    $3,%ecx                         /* any bytes left? */
 229         rep
 230         movsb
 231         popl    %esi
 232         popl    %edi
 233         ret
 234 END(memcpy)
 235
 236 ENTRY(bcmp)
 237         pushl   %edi
 238         pushl   %esi
 239         movl    12(%esp),%edi
 240         movl    16(%esp),%esi
 241         movl    20(%esp),%edx
 242
 243         movl    %edx,%ecx
 244         shrl    $2,%ecx
 245         repe
 246         cmpsl
 247         jne     1f
 248
 249         movl    %edx,%ecx
 250         andl    $3,%ecx
 251         repe
 252         cmpsb
 253 1:
 254         setne   %al
 255         movsbl  %al,%eax
 256         popl    %esi
 257         popl    %edi
 258         ret
 259 END(bcmp)
 260
 261 /*
 262  * Handling of special 386 registers and descriptor tables etc
 263  */
 264 /* void lgdt(struct region_descriptor *rdp); */
 265 ENTRY(lgdt)
 266         /* reload the descriptor table */
 267         movl    4(%esp),%eax
 268         lgdt    (%eax)
 269
 270         /* flush the prefetch q */
 271         jmp     1f
 272         nop
 273 1:
 274         /* reload "stale" selectors */
 275         movl    $KDSEL,%eax
 276         movl    %eax,%ds
 277         movl    %eax,%es
 278         movl    %eax,%gs
 279         movl    %eax,%ss
 280         movl    $KPSEL,%eax
 281         movl    %eax,%fs
 282
 283         /* reload code selector by turning return into intersegmental return */
 284         movl    (%esp),%eax
 285         pushl   %eax
 286         movl    $KCSEL,4(%esp)
 287         MEXITCOUNT
 288         lret
 289 END(lgdt)
 290
 291 /* ssdtosd(*ssdp,*sdp) */
 292 ENTRY(ssdtosd)
 293         pushl   %ebx
 294         movl    8(%esp),%ecx
 295         movl    8(%ecx),%ebx
 296         shll    $16,%ebx
 297         movl    (%ecx),%edx
 298         roll    $16,%edx
 299         movb    %dh,%bl
 300         movb    %dl,%bh
 301         rorl    $8,%ebx
 302         movl    4(%ecx),%eax
 303         movw    %ax,%dx
 304         andl    $0xf0000,%eax
 305         orl     %eax,%ebx
 306         movl    12(%esp),%ecx
 307         movl    %edx,(%ecx)
 308         movl    %ebx,4(%ecx)
 309         popl    %ebx
 310         ret
 311 END(ssdtosd)
 312
 313 /* void reset_dbregs() */
 314 ENTRY(reset_dbregs)
 315         movl    $0,%eax
 316         movl    %eax,%dr7       /* disable all breakpoints first */
 317         movl    %eax,%dr0
 318         movl    %eax,%dr1
 319         movl    %eax,%dr2
 320         movl    %eax,%dr3
 321         movl    %eax,%dr6
 322         ret
 323 END(reset_dbregs)
 324
 325 /*****************************************************************************/
 326 /* setjump, longjump                                                         */
 327 /*****************************************************************************/
 328
 329 ENTRY(setjmp)
 330         movl    4(%esp),%eax
 331         movl    %ebx,(%eax)                     /* save ebx */
 332         movl    %esp,4(%eax)                    /* save esp */
 333         movl    %ebp,8(%eax)                    /* save ebp */
 334         movl    %esi,12(%eax)                   /* save esi */
 335         movl    %edi,16(%eax)                   /* save edi */
 336         movl    (%esp),%edx                     /* get rta */
 337         movl    %edx,20(%eax)                   /* save eip */
 338         xorl    %eax,%eax                       /* return(0); */
 339         ret
 340 END(setjmp)
 341
 342 ENTRY(longjmp)
 343         movl    4(%esp),%eax
 344         movl    (%eax),%ebx                     /* restore ebx */
 345         movl    4(%eax),%esp                    /* restore esp */
 346         movl    8(%eax),%ebp                    /* restore ebp */
 347         movl    12(%eax),%esi                   /* restore esi */
 348         movl    16(%eax),%edi                   /* restore edi */
 349         movl    20(%eax),%edx                   /* get rta */
 350         movl    %edx,(%esp)                     /* put in return frame */
 351         xorl    %eax,%eax                       /* return(1); */
 352         incl    %eax
 353         ret
 354 END(longjmp)
 355
 356 /*
 357  * Support for reading MSRs in the safe manner.  (Instead of panic on #gp,
 358  * return an error.)
 359  */
 360 ENTRY(rdmsr_safe)
 361 /* int rdmsr_safe(u_int msr, uint64_t *data) */
 362         movl    PCPU(CURPCB),%ecx
 363         movl    $msr_onfault,PCB_ONFAULT(%ecx)
 364
 365         movl    4(%esp),%ecx
 366         rdmsr
 367         movl    8(%esp),%ecx
 368         movl    %eax,(%ecx)
 369         movl    %edx,4(%ecx)
 370         xorl    %eax,%eax
 371
 372         movl    PCPU(CURPCB),%ecx
 373         movl    %eax,PCB_ONFAULT(%ecx)
 374
 375         ret
 376
 377 /*
 378  * Support for writing MSRs in the safe manner.  (Instead of panic on #gp,
 379  * return an error.)
 380  */
 381 ENTRY(wrmsr_safe)
 382 /* int wrmsr_safe(u_int msr, uint64_t data) */
 383         movl    PCPU(CURPCB),%ecx
 384         movl    $msr_onfault,PCB_ONFAULT(%ecx)
 385
 386         movl    4(%esp),%ecx
 387         movl    8(%esp),%eax
 388         movl    12(%esp),%edx
 389         wrmsr
 390         xorl    %eax,%eax
 391
 392         movl    PCPU(CURPCB),%ecx
 393         movl    %eax,PCB_ONFAULT(%ecx)
 394
 395         ret
 396
 397 /*
 398  * MSR operations fault handler
 399  */
 400         ALIGN_TEXT
 401 msr_onfault:
 402         movl    PCPU(CURPCB),%ecx
 403         movl    $0,PCB_ONFAULT(%ecx)
 404         movl    $EFAULT,%eax
 405         ret
 406
 407         .altmacro
 408         .macro  rsb_seq_label l
 409 rsb_seq_\l:
 410         .endm
 411         .macro  rsb_call_label l
 412         call    rsb_seq_\l
 413         .endm
 414         .macro  rsb_seq count
 415         ll=1
 416         .rept   \count
 417         rsb_call_label  %(ll)
 418         nop
 419         rsb_seq_label %(ll)
 420         addl    $4,%esp
 421         ll=ll+1
 422         .endr
 423         .endm
 424
 425 ENTRY(rsb_flush)
 426         rsb_seq 32
 427         ret
 428
 429 ENTRY(handle_ibrs_entry)
 430         cmpb    $0,hw_ibrs_ibpb_active
 431         je      1f
 432         movl    $MSR_IA32_SPEC_CTRL,%ecx
 433         rdmsr
 434         orl     $(IA32_SPEC_CTRL_IBRS|IA32_SPEC_CTRL_STIBP),%eax
 435         orl     $(IA32_SPEC_CTRL_IBRS|IA32_SPEC_CTRL_STIBP)>>32,%edx
 436         wrmsr
 437         movb    $1,PCPU(IBPB_SET)
 438         /*
 439          * i386 does not implement SMEP.
 440          */
 441 1:      jmp     rsb_flush
 442 END(handle_ibrs_entry)
 443
 444 ENTRY(handle_ibrs_exit)
 445         cmpb    $0,PCPU(IBPB_SET)
 446         je      1f
 447         movl    $MSR_IA32_SPEC_CTRL,%ecx
 448         rdmsr
 449         andl    $~(IA32_SPEC_CTRL_IBRS|IA32_SPEC_CTRL_STIBP),%eax
 450         andl    $~((IA32_SPEC_CTRL_IBRS|IA32_SPEC_CTRL_STIBP)>>32),%edx
 451         wrmsr
 452         movb    $0,PCPU(IBPB_SET)
 453 1:      ret
 454 END(handle_ibrs_exit)
 455
 456 ENTRY(mds_handler_void)
 457         ret
 458 END(mds_handler_void)
 459
 460 ENTRY(mds_handler_verw)
 461         subl    $4, %esp
 462         movw    %ds, (%esp)
 463         verw    (%esp)
 464         addl    $4, %esp
 465         ret
 466 END(mds_handler_verw)
 467
 468 ENTRY(mds_handler_ivb)
 469         movl    %cr0, %eax
 470         testb   $CR0_TS, %al
 471         je      1f
 472         clts
 473 1:      movl    PCPU(MDS_BUF), %edx
 474         movdqa  %xmm0, PCPU(MDS_TMP)
 475         pxor    %xmm0, %xmm0
 476
 477         lfence
 478         orpd    (%edx), %xmm0
 479         orpd    (%edx), %xmm0
 480         mfence
 481         movl    $40, %ecx
 482         addl    $16, %edx
 483 2:      movntdq %xmm0, (%edx)
 484         addl    $16, %edx
 485         decl    %ecx
 486         jnz     2b
 487         mfence
 488
 489         movdqa  PCPU(MDS_TMP),%xmm0
 490         testb   $CR0_TS, %al
 491         je      3f
 492         movl    %eax, %cr0
 493 3:      ret
 494 END(mds_handler_ivb)
 495
 496 ENTRY(mds_handler_bdw)
 497         movl    %cr0, %eax
 498         testb   $CR0_TS, %al
 499         je      1f
 500         clts
 501 1:      movl    PCPU(MDS_BUF), %ebx
 502         movdqa  %xmm0, PCPU(MDS_TMP)
 503         pxor    %xmm0, %xmm0
 504
 505         movl    %ebx, %edi
 506         movl    %ebx, %esi
 507         movl    $40, %ecx
 508 2:      movntdq %xmm0, (%ebx)
 509         addl    $16, %ebx
 510         decl    %ecx
 511         jnz     2b
 512         mfence
 513         movl    $1536, %ecx
 514         rep; movsb
 515         lfence
 516
 517         movdqa  PCPU(MDS_TMP),%xmm0
 518         testb   $CR0_TS, %al
 519         je      3f
 520         movl    %eax, %cr0
 521 3:      ret
 522 END(mds_handler_bdw)
 523
 524 ENTRY(mds_handler_skl_sse)
 525         movl    %cr0, %eax
 526         testb   $CR0_TS, %al
 527         je      1f
 528         clts
 529 1:      movl    PCPU(MDS_BUF), %edi
 530         movl    PCPU(MDS_BUF64), %edx
 531         movdqa  %xmm0, PCPU(MDS_TMP)
 532         pxor    %xmm0, %xmm0
 533
 534         lfence
 535         orpd    (%edx), %xmm0
 536         orpd    (%edx), %xmm0
 537         xorl    %eax, %eax
 538 2:      clflushopt      5376(%edi, %eax, 8)
 539         addl    $8, %eax
 540         cmpl    $8 * 12, %eax
 541         jb      2b
 542         sfence
 543         movl    $6144, %ecx
 544         xorl    %eax, %eax
 545         rep; stosb
 546         mfence
 547
 548         movdqa  PCPU(MDS_TMP), %xmm0
 549         testb   $CR0_TS, %al
 550         je      3f
 551         movl    %eax, %cr0
 552 3:      ret
 553 END(mds_handler_skl_sse)
 554
 555 ENTRY(mds_handler_skl_avx)
 556         movl    %cr0, %eax
 557         testb   $CR0_TS, %al
 558         je      1f
 559         clts
 560 1:      movl    PCPU(MDS_BUF), %edi
 561         movl    PCPU(MDS_BUF64), %edx
 562         vmovdqa %ymm0, PCPU(MDS_TMP)
 563         vpxor   %ymm0, %ymm0, %ymm0
 564
 565         lfence
 566         vorpd   (%edx), %ymm0, %ymm0
 567         vorpd   (%edx), %ymm0, %ymm0
 568         xorl    %eax, %eax
 569 2:      clflushopt      5376(%edi, %eax, 8)
 570         addl    $8, %eax
 571         cmpl    $8 * 12, %eax
 572         jb      2b
 573         sfence
 574         movl    $6144, %ecx
 575         xorl    %eax, %eax
 576         rep; stosb
 577         mfence
 578
 579         vmovdqa PCPU(MDS_TMP), %ymm0
 580         testb   $CR0_TS, %al
 581         je      3f
 582         movl    %eax, %cr0
 583 3:      ret
 584 END(mds_handler_skl_avx)
 585
 586 ENTRY(mds_handler_skl_avx512)
 587         movl    %cr0, %eax
 588         testb   $CR0_TS, %al
 589         je      1f
 590         clts
 591 1:      movl    PCPU(MDS_BUF), %edi
 592         movl    PCPU(MDS_BUF64), %edx
 593         vmovdqa64       %zmm0, PCPU(MDS_TMP)
 594         vpxord  %zmm0, %zmm0, %zmm0
 595
 596         lfence
 597         vorpd   (%edx), %zmm0, %zmm0
 598         vorpd   (%edx), %zmm0, %zmm0
 599         xorl    %eax, %eax
 600 2:      clflushopt      5376(%edi, %eax, 8)
 601         addl    $8, %eax
 602         cmpl    $8 * 12, %eax
 603         jb      2b
 604         sfence
 605         movl    $6144, %ecx
 606         xorl    %eax, %eax
 607         rep; stosb
 608         mfence
 609
 610         vmovdqa64       PCPU(MDS_TMP), %zmm0
 611         testb   $CR0_TS, %al
 612         je      3f
 613         movl    %eax, %cr0
 614 3:      ret
 615 END(mds_handler_skl_avx512)
 616
 617 ENTRY(mds_handler_silvermont)
 618         movl    %cr0, %eax
 619         testb   $CR0_TS, %al
 620         je      1f
 621         clts
 622 1:      movl    PCPU(MDS_BUF), %edx
 623         movdqa  %xmm0, PCPU(MDS_TMP)
 624         pxor    %xmm0, %xmm0
 625
 626         movl    $16, %ecx
 627 2:      movntdq %xmm0, (%edx)
 628         addl    $16, %edx
 629         decl    %ecx
 630         jnz     2b
 631         mfence
 632
 633         movdqa  PCPU(MDS_TMP),%xmm0
 634         testb   $CR0_TS, %al
 635         je      3f
 636         movl    %eax, %cr0
 637 3:      ret
 638 END(mds_handler_silvermont)