]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/i386/isa/npx.c
MFC 273988,273989,273995,274057:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / i386 / isa / npx.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1990 William Jolitz.
3  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
15  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
16  *    without specific prior written permission.
17  *
18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
28  * SUCH DAMAGE.
29  *
30  *      from: @(#)npx.c 7.2 (Berkeley) 5/12/91
31  */
32
33 #include <sys/cdefs.h>
34 __FBSDID("$FreeBSD$");
35
36 #include "opt_cpu.h"
37 #include "opt_isa.h"
38 #include "opt_npx.h"
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/bus.h>
43 #include <sys/kernel.h>
44 #include <sys/lock.h>
45 #include <sys/malloc.h>
46 #include <sys/module.h>
47 #include <sys/mutex.h>
48 #include <sys/mutex.h>
49 #include <sys/proc.h>
50 #include <sys/smp.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <machine/bus.h>
53 #include <sys/rman.h>
54 #ifdef NPX_DEBUG
55 #include <sys/syslog.h>
56 #endif
57 #include <sys/signalvar.h>
58 #include <vm/uma.h>
59
60 #include <machine/asmacros.h>
61 #include <machine/cputypes.h>
62 #include <machine/frame.h>
63 #include <machine/md_var.h>
64 #include <machine/pcb.h>
65 #include <machine/psl.h>
66 #include <machine/resource.h>
67 #include <machine/specialreg.h>
68 #include <machine/segments.h>
69 #include <machine/ucontext.h>
70
71 #include <machine/intr_machdep.h>
72 #ifdef XEN
73 #include <xen/xen-os.h>
74 #include <xen/hypervisor.h>
75 #endif
76
77 #ifdef DEV_ISA
78 #include <isa/isavar.h>
79 #endif
80
81 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
82 #define CPU_ENABLE_SSE
83 #endif
84
85 /*
86  * 387 and 287 Numeric Coprocessor Extension (NPX) Driver.
87  */
88
89 #if defined(__GNUCLIKE_ASM) && !defined(lint)
90
91 #define fldcw(cw)               __asm __volatile("fldcw %0" : : "m" (cw))
92 #define fnclex()                __asm __volatile("fnclex")
93 #define fninit()                __asm __volatile("fninit")
94 #define fnsave(addr)            __asm __volatile("fnsave %0" : "=m" (*(addr)))
95 #define fnstcw(addr)            __asm __volatile("fnstcw %0" : "=m" (*(addr)))
96 #define fnstsw(addr)            __asm __volatile("fnstsw %0" : "=am" (*(addr)))
97 #define fp_divide_by_0()        __asm __volatile( \
98                                     "fldz; fld1; fdiv %st,%st(1); fnop")
99 #define frstor(addr)            __asm __volatile("frstor %0" : : "m" (*(addr)))
100 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
101 #define fxrstor(addr)           __asm __volatile("fxrstor %0" : : "m" (*(addr)))
102 #define fxsave(addr)            __asm __volatile("fxsave %0" : "=m" (*(addr)))
103 #define ldmxcsr(csr)            __asm __volatile("ldmxcsr %0" : : "m" (csr))
104 #define stmxcsr(addr)           __asm __volatile("stmxcsr %0" : : "m" (*(addr)))
105
106 static __inline void
107 xrstor(char *addr, uint64_t mask)
108 {
109         uint32_t low, hi;
110
111         low = mask;
112         hi = mask >> 32;
113         __asm __volatile("xrstor %0" : : "m" (*addr), "a" (low), "d" (hi));
114 }
115
116 static __inline void
117 xsave(char *addr, uint64_t mask)
118 {
119         uint32_t low, hi;
120
121         low = mask;
122         hi = mask >> 32;
123         __asm __volatile("xsave %0" : "=m" (*addr) : "a" (low), "d" (hi) :
124             "memory");
125 }
126
127 static __inline void
128 xsaveopt(char *addr, uint64_t mask)
129 {
130         uint32_t low, hi;
131
132         low = mask;
133         hi = mask >> 32;
134         __asm __volatile("xsaveopt %0" : "=m" (*addr) : "a" (low), "d" (hi) :
135             "memory");
136 }
137 #endif
138 #else   /* !(__GNUCLIKE_ASM && !lint) */
139
140 void    fldcw(u_short cw);
141 void    fnclex(void);
142 void    fninit(void);
143 void    fnsave(caddr_t addr);
144 void    fnstcw(caddr_t addr);
145 void    fnstsw(caddr_t addr);
146 void    fp_divide_by_0(void);
147 void    frstor(caddr_t addr);
148 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
149 void    fxsave(caddr_t addr);
150 void    fxrstor(caddr_t addr);
151 void    ldmxcsr(u_int csr);
152 void    stmxcsr(u_int *csr);
153 void    xrstor(char *addr, uint64_t mask);
154 void    xsave(char *addr, uint64_t mask);
155 void    xsaveopt(char *addr, uint64_t mask);
156 #endif
157
158 #endif  /* __GNUCLIKE_ASM && !lint */
159
160 #ifdef XEN
161 #define start_emulating()       (HYPERVISOR_fpu_taskswitch(1))
162 #define stop_emulating()        (HYPERVISOR_fpu_taskswitch(0))
163 #else
164 #define start_emulating()       load_cr0(rcr0() | CR0_TS)
165 #define stop_emulating()        clts()
166 #endif
167
168 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
169 #define GET_FPU_CW(thread) \
170         (cpu_fxsr ? \
171                 (thread)->td_pcb->pcb_save->sv_xmm.sv_env.en_cw : \
172                 (thread)->td_pcb->pcb_save->sv_87.sv_env.en_cw)
173 #define GET_FPU_SW(thread) \
174         (cpu_fxsr ? \
175                 (thread)->td_pcb->pcb_save->sv_xmm.sv_env.en_sw : \
176                 (thread)->td_pcb->pcb_save->sv_87.sv_env.en_sw)
177 #define SET_FPU_CW(savefpu, value) do { \
178         if (cpu_fxsr) \
179                 (savefpu)->sv_xmm.sv_env.en_cw = (value); \
180         else \
181                 (savefpu)->sv_87.sv_env.en_cw = (value); \
182 } while (0)
183 #else /* CPU_ENABLE_SSE */
184 #define GET_FPU_CW(thread) \
185         (thread->td_pcb->pcb_save->sv_87.sv_env.en_cw)
186 #define GET_FPU_SW(thread) \
187         (thread->td_pcb->pcb_save->sv_87.sv_env.en_sw)
188 #define SET_FPU_CW(savefpu, value) \
189         (savefpu)->sv_87.sv_env.en_cw = (value)
190 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
191
192 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
193 CTASSERT(sizeof(union savefpu) == 512);
194 CTASSERT(sizeof(struct xstate_hdr) == 64);
195 CTASSERT(sizeof(struct savefpu_ymm) == 832);
196
197 /*
198  * This requirement is to make it easier for asm code to calculate
199  * offset of the fpu save area from the pcb address. FPU save area
200  * must be 64-byte aligned.
201  */
202 CTASSERT(sizeof(struct pcb) % XSAVE_AREA_ALIGN == 0);
203
204 static  void    fpu_clean_state(void);
205 #endif
206
207 static  void    fpusave(union savefpu *);
208 static  void    fpurstor(union savefpu *);
209
210 int     hw_float;
211
212 SYSCTL_INT(_hw, HW_FLOATINGPT, floatingpoint, CTLFLAG_RD,
213     &hw_float, 0, "Floating point instructions executed in hardware");
214
215 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
216 int use_xsave;
217 uint64_t xsave_mask;
218 #endif
219 static  uma_zone_t fpu_save_area_zone;
220 static  union savefpu *npx_initialstate;
221
222 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
223 struct xsave_area_elm_descr {
224         u_int   offset;
225         u_int   size;
226 } *xsave_area_desc;
227
228 static int use_xsaveopt;
229 #endif
230
231 static  volatile u_int          npx_traps_while_probing;
232
233 alias_for_inthand_t probetrap;
234 __asm("                                                         \n\
235         .text                                                   \n\
236         .p2align 2,0x90                                         \n\
237         .type   " __XSTRING(CNAME(probetrap)) ",@function       \n\
238 " __XSTRING(CNAME(probetrap)) ":                                \n\
239         ss                                                      \n\
240         incl    " __XSTRING(CNAME(npx_traps_while_probing)) "   \n\
241         fnclex                                                  \n\
242         iret                                                    \n\
243 ");
244
245 /*
246  * Determine if an FPU is present and how to use it.
247  */
248 static int
249 npx_probe(void)
250 {
251         struct gate_descriptor save_idt_npxtrap;
252         u_short control, status;
253
254         /*
255          * Modern CPUs all have an FPU that uses the INT16 interface
256          * and provide a simple way to verify that, so handle the
257          * common case right away.
258          */
259         if (cpu_feature & CPUID_FPU) {
260                 hw_float = 1;
261                 return (1);
262         }
263
264         save_idt_npxtrap = idt[IDT_MF];
265         setidt(IDT_MF, probetrap, SDT_SYS386TGT, SEL_KPL,
266             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
267
268         /*
269          * Don't trap while we're probing.
270          */
271         stop_emulating();
272
273         /*
274          * Finish resetting the coprocessor, if any.  If there is an error
275          * pending, then we may get a bogus IRQ13, but npx_intr() will handle
276          * it OK.  Bogus halts have never been observed, but we enabled
277          * IRQ13 and cleared the BUSY# latch early to handle them anyway.
278          */
279         fninit();
280
281         /*
282          * Don't use fwait here because it might hang.
283          * Don't use fnop here because it usually hangs if there is no FPU.
284          */
285         DELAY(1000);            /* wait for any IRQ13 */
286 #ifdef DIAGNOSTIC
287         if (npx_traps_while_probing != 0)
288                 printf("fninit caused %u bogus npx trap(s)\n",
289                        npx_traps_while_probing);
290 #endif
291         /*
292          * Check for a status of mostly zero.
293          */
294         status = 0x5a5a;
295         fnstsw(&status);
296         if ((status & 0xb8ff) == 0) {
297                 /*
298                  * Good, now check for a proper control word.
299                  */
300                 control = 0x5a5a;
301                 fnstcw(&control);
302                 if ((control & 0x1f3f) == 0x033f) {
303                         /*
304                          * We have an npx, now divide by 0 to see if exception
305                          * 16 works.
306                          */
307                         control &= ~(1 << 2);   /* enable divide by 0 trap */
308                         fldcw(control);
309 #ifdef FPU_ERROR_BROKEN
310                         /*
311                          * FPU error signal doesn't work on some CPU
312                          * accelerator board.
313                          */
314                         hw_float = 1;
315                         return (1);
316 #endif
317                         npx_traps_while_probing = 0;
318                         fp_divide_by_0();
319                         if (npx_traps_while_probing != 0) {
320                                 /*
321                                  * Good, exception 16 works.
322                                  */
323                                 hw_float = 1;
324                                 goto cleanup;
325                         }
326                         printf(
327         "FPU does not use exception 16 for error reporting\n");
328                         goto cleanup;
329                 }
330         }
331
332         /*
333          * Probe failed.  Floating point simply won't work.
334          * Notify user and disable FPU/MMX/SSE instruction execution.
335          */
336         printf("WARNING: no FPU!\n");
337         __asm __volatile("smsw %%ax; orb %0,%%al; lmsw %%ax" : :
338             "n" (CR0_EM | CR0_MP) : "ax");
339
340 cleanup:
341         idt[IDT_MF] = save_idt_npxtrap;
342         return (hw_float);
343 }
344
345 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
346 /*
347  * Enable XSAVE if supported and allowed by user.
348  * Calculate the xsave_mask.
349  */
350 static void
351 npxinit_bsp1(void)
352 {
353         u_int cp[4];
354         uint64_t xsave_mask_user;
355
356         if (cpu_fxsr && (cpu_feature2 & CPUID2_XSAVE) != 0) {
357                 use_xsave = 1;
358                 TUNABLE_INT_FETCH("hw.use_xsave", &use_xsave);
359         }
360         if (!use_xsave)
361                 return;
362
363         cpuid_count(0xd, 0x0, cp);
364         xsave_mask = XFEATURE_ENABLED_X87 | XFEATURE_ENABLED_SSE;
365         if ((cp[0] & xsave_mask) != xsave_mask)
366                 panic("CPU0 does not support X87 or SSE: %x", cp[0]);
367         xsave_mask = ((uint64_t)cp[3] << 32) | cp[0];
368         xsave_mask_user = xsave_mask;
369         TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.xsave_mask", &xsave_mask_user);
370         xsave_mask_user |= XFEATURE_ENABLED_X87 | XFEATURE_ENABLED_SSE;
371         xsave_mask &= xsave_mask_user;
372         if ((xsave_mask & XFEATURE_AVX512) != XFEATURE_AVX512)
373                 xsave_mask &= ~XFEATURE_AVX512;
374         if ((xsave_mask & XFEATURE_MPX) != XFEATURE_MPX)
375                 xsave_mask &= ~XFEATURE_MPX;
376
377         cpuid_count(0xd, 0x1, cp);
378         if ((cp[0] & CPUID_EXTSTATE_XSAVEOPT) != 0)
379                 use_xsaveopt = 1;
380 }
381 #endif
382 /*
383
384  * Calculate the fpu save area size.
385  */
386 static void
387 npxinit_bsp2(void)
388 {
389 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
390         u_int cp[4];
391
392         if (use_xsave) {
393                 cpuid_count(0xd, 0x0, cp);
394                 cpu_max_ext_state_size = cp[1];
395
396                 /*
397                  * Reload the cpu_feature2, since we enabled OSXSAVE.
398                  */
399                 do_cpuid(1, cp);
400                 cpu_feature2 = cp[2];
401         } else
402 #endif
403                 cpu_max_ext_state_size = sizeof(union savefpu);
404 }
405
406 /*
407  * Initialize floating point unit.
408  */
409 void
410 npxinit(bool bsp)
411 {
412         static union savefpu dummy;
413         register_t saveintr;
414 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
415         u_int mxcsr;
416 #endif
417         u_short control;
418
419         if (bsp) {
420                 if (!npx_probe())
421                         return;
422 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
423                 npxinit_bsp1();
424 #endif
425         }
426
427 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
428         if (use_xsave) {
429                 load_cr4(rcr4() | CR4_XSAVE);
430                 load_xcr(XCR0, xsave_mask);
431         }
432 #endif
433
434         /*
435          * XCR0 shall be set up before CPU can report the save area size.
436          */
437         if (bsp)
438                 npxinit_bsp2();
439         
440         /*
441          * fninit has the same h/w bugs as fnsave.  Use the detoxified
442          * fnsave to throw away any junk in the fpu.  fpusave() initializes
443          * the fpu.
444          *
445          * It is too early for critical_enter() to work on AP.
446          */
447         saveintr = intr_disable();
448         stop_emulating();
449 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
450         if (cpu_fxsr)
451                 fninit();
452         else
453 #endif
454                 fnsave(&dummy);
455         control = __INITIAL_NPXCW__;
456         fldcw(control);
457 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
458         if (cpu_fxsr) {
459                 mxcsr = __INITIAL_MXCSR__;
460                 ldmxcsr(mxcsr);
461         }
462 #endif
463         start_emulating();
464         intr_restore(saveintr);
465 }
466
467 /*
468  * On the boot CPU we generate a clean state that is used to
469  * initialize the floating point unit when it is first used by a
470  * process.
471  */
472 static void
473 npxinitstate(void *arg __unused)
474 {
475         register_t saveintr;
476 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
477         int cp[4], i, max_ext_n;
478 #endif
479
480         if (!hw_float)
481                 return;
482
483         npx_initialstate = malloc(cpu_max_ext_state_size, M_DEVBUF,
484             M_WAITOK | M_ZERO);
485         saveintr = intr_disable();
486         stop_emulating();
487
488         fpusave(npx_initialstate);
489 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
490         if (cpu_fxsr) {
491                 if (npx_initialstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr_mask)
492                         cpu_mxcsr_mask = 
493                             npx_initialstate->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr_mask;
494                 else
495                         cpu_mxcsr_mask = 0xFFBF;
496
497                 /*
498                  * The fninit instruction does not modify XMM
499                  * registers.  The fpusave call dumped the garbage
500                  * contained in the registers after reset to the
501                  * initial state saved.  Clear XMM registers file
502                  * image to make the startup program state and signal
503                  * handler XMM register content predictable.
504                  */
505                 bzero(npx_initialstate->sv_xmm.sv_fp,
506                     sizeof(npx_initialstate->sv_xmm.sv_fp));
507                 bzero(npx_initialstate->sv_xmm.sv_xmm,
508                     sizeof(npx_initialstate->sv_xmm.sv_xmm));
509         } else
510 #endif
511                 bzero(npx_initialstate->sv_87.sv_ac,
512                     sizeof(npx_initialstate->sv_87.sv_ac));
513
514 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
515         /*
516          * Create a table describing the layout of the CPU Extended
517          * Save Area.
518          */
519         if (use_xsave) {
520                 if (xsave_mask >> 32 != 0)
521                         max_ext_n = fls(xsave_mask >> 32) + 32;
522                 else
523                         max_ext_n = fls(xsave_mask);
524                 xsave_area_desc = malloc(max_ext_n * sizeof(struct
525                     xsave_area_elm_descr), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
526                 /* x87 state */
527                 xsave_area_desc[0].offset = 0;
528                 xsave_area_desc[0].size = 160;
529                 /* XMM */
530                 xsave_area_desc[1].offset = 160;
531                 xsave_area_desc[1].size = 288 - 160;
532
533                 for (i = 2; i < max_ext_n; i++) {
534                         cpuid_count(0xd, i, cp);
535                         xsave_area_desc[i].offset = cp[1];
536                         xsave_area_desc[i].size = cp[0];
537                 }
538         }
539 #endif
540
541         fpu_save_area_zone = uma_zcreate("FPU_save_area",
542             cpu_max_ext_state_size, NULL, NULL, NULL, NULL,
543             XSAVE_AREA_ALIGN - 1, 0);
544
545         start_emulating();
546         intr_restore(saveintr);
547 }
548 SYSINIT(npxinitstate, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_ANY, npxinitstate, NULL);
549
550 /*
551  * Free coprocessor (if we have it).
552  */
553 void
554 npxexit(td)
555         struct thread *td;
556 {
557
558         critical_enter();
559         if (curthread == PCPU_GET(fpcurthread)) {
560                 stop_emulating();
561                 fpusave(curpcb->pcb_save);
562                 start_emulating();
563                 PCPU_SET(fpcurthread, NULL);
564         }
565         critical_exit();
566 #ifdef NPX_DEBUG
567         if (hw_float) {
568                 u_int   masked_exceptions;
569
570                 masked_exceptions = GET_FPU_CW(td) & GET_FPU_SW(td) & 0x7f;
571                 /*
572                  * Log exceptions that would have trapped with the old
573                  * control word (overflow, divide by 0, and invalid operand).
574                  */
575                 if (masked_exceptions & 0x0d)
576                         log(LOG_ERR,
577         "pid %d (%s) exited with masked floating point exceptions 0x%02x\n",
578                             td->td_proc->p_pid, td->td_proc->p_comm,
579                             masked_exceptions);
580         }
581 #endif
582 }
583
584 int
585 npxformat()
586 {
587
588         if (!hw_float)
589                 return (_MC_FPFMT_NODEV);
590 #ifdef  CPU_ENABLE_SSE
591         if (cpu_fxsr)
592                 return (_MC_FPFMT_XMM);
593 #endif
594         return (_MC_FPFMT_387);
595 }
596
597 /* 
598  * The following mechanism is used to ensure that the FPE_... value
599  * that is passed as a trapcode to the signal handler of the user
600  * process does not have more than one bit set.
601  * 
602  * Multiple bits may be set if the user process modifies the control
603  * word while a status word bit is already set.  While this is a sign
604  * of bad coding, we have no choise than to narrow them down to one
605  * bit, since we must not send a trapcode that is not exactly one of
606  * the FPE_ macros.
607  *
608  * The mechanism has a static table with 127 entries.  Each combination
609  * of the 7 FPU status word exception bits directly translates to a
610  * position in this table, where a single FPE_... value is stored.
611  * This FPE_... value stored there is considered the "most important"
612  * of the exception bits and will be sent as the signal code.  The
613  * precedence of the bits is based upon Intel Document "Numerical
614  * Applications", Chapter "Special Computational Situations".
615  *
616  * The macro to choose one of these values does these steps: 1) Throw
617  * away status word bits that cannot be masked.  2) Throw away the bits
618  * currently masked in the control word, assuming the user isn't
619  * interested in them anymore.  3) Reinsert status word bit 7 (stack
620  * fault) if it is set, which cannot be masked but must be presered.
621  * 4) Use the remaining bits to point into the trapcode table.
622  *
623  * The 6 maskable bits in order of their preference, as stated in the
624  * above referenced Intel manual:
625  * 1  Invalid operation (FP_X_INV)
626  * 1a   Stack underflow
627  * 1b   Stack overflow
628  * 1c   Operand of unsupported format
629  * 1d   SNaN operand.
630  * 2  QNaN operand (not an exception, irrelavant here)
631  * 3  Any other invalid-operation not mentioned above or zero divide
632  *      (FP_X_INV, FP_X_DZ)
633  * 4  Denormal operand (FP_X_DNML)
634  * 5  Numeric over/underflow (FP_X_OFL, FP_X_UFL)
635  * 6  Inexact result (FP_X_IMP) 
636  */
637 static char fpetable[128] = {
638         0,
639         FPE_FLTINV,     /*  1 - INV */
640         FPE_FLTUND,     /*  2 - DNML */
641         FPE_FLTINV,     /*  3 - INV | DNML */
642         FPE_FLTDIV,     /*  4 - DZ */
643         FPE_FLTINV,     /*  5 - INV | DZ */
644         FPE_FLTDIV,     /*  6 - DNML | DZ */
645         FPE_FLTINV,     /*  7 - INV | DNML | DZ */
646         FPE_FLTOVF,     /*  8 - OFL */
647         FPE_FLTINV,     /*  9 - INV | OFL */
648         FPE_FLTUND,     /*  A - DNML | OFL */
649         FPE_FLTINV,     /*  B - INV | DNML | OFL */
650         FPE_FLTDIV,     /*  C - DZ | OFL */
651         FPE_FLTINV,     /*  D - INV | DZ | OFL */
652         FPE_FLTDIV,     /*  E - DNML | DZ | OFL */
653         FPE_FLTINV,     /*  F - INV | DNML | DZ | OFL */
654         FPE_FLTUND,     /* 10 - UFL */
655         FPE_FLTINV,     /* 11 - INV | UFL */
656         FPE_FLTUND,     /* 12 - DNML | UFL */
657         FPE_FLTINV,     /* 13 - INV | DNML | UFL */
658         FPE_FLTDIV,     /* 14 - DZ | UFL */
659         FPE_FLTINV,     /* 15 - INV | DZ | UFL */
660         FPE_FLTDIV,     /* 16 - DNML | DZ | UFL */
661         FPE_FLTINV,     /* 17 - INV | DNML | DZ | UFL */
662         FPE_FLTOVF,     /* 18 - OFL | UFL */
663         FPE_FLTINV,     /* 19 - INV | OFL | UFL */
664         FPE_FLTUND,     /* 1A - DNML | OFL | UFL */
665         FPE_FLTINV,     /* 1B - INV | DNML | OFL | UFL */
666         FPE_FLTDIV,     /* 1C - DZ | OFL | UFL */
667         FPE_FLTINV,     /* 1D - INV | DZ | OFL | UFL */
668         FPE_FLTDIV,     /* 1E - DNML | DZ | OFL | UFL */
669         FPE_FLTINV,     /* 1F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL */
670         FPE_FLTRES,     /* 20 - IMP */
671         FPE_FLTINV,     /* 21 - INV | IMP */
672         FPE_FLTUND,     /* 22 - DNML | IMP */
673         FPE_FLTINV,     /* 23 - INV | DNML | IMP */
674         FPE_FLTDIV,     /* 24 - DZ | IMP */
675         FPE_FLTINV,     /* 25 - INV | DZ | IMP */
676         FPE_FLTDIV,     /* 26 - DNML | DZ | IMP */
677         FPE_FLTINV,     /* 27 - INV | DNML | DZ | IMP */
678         FPE_FLTOVF,     /* 28 - OFL | IMP */
679         FPE_FLTINV,     /* 29 - INV | OFL | IMP */
680         FPE_FLTUND,     /* 2A - DNML | OFL | IMP */
681         FPE_FLTINV,     /* 2B - INV | DNML | OFL | IMP */
682         FPE_FLTDIV,     /* 2C - DZ | OFL | IMP */
683         FPE_FLTINV,     /* 2D - INV | DZ | OFL | IMP */
684         FPE_FLTDIV,     /* 2E - DNML | DZ | OFL | IMP */
685         FPE_FLTINV,     /* 2F - INV | DNML | DZ | OFL | IMP */
686         FPE_FLTUND,     /* 30 - UFL | IMP */
687         FPE_FLTINV,     /* 31 - INV | UFL | IMP */
688         FPE_FLTUND,     /* 32 - DNML | UFL | IMP */
689         FPE_FLTINV,     /* 33 - INV | DNML | UFL | IMP */
690         FPE_FLTDIV,     /* 34 - DZ | UFL | IMP */
691         FPE_FLTINV,     /* 35 - INV | DZ | UFL | IMP */
692         FPE_FLTDIV,     /* 36 - DNML | DZ | UFL | IMP */
693         FPE_FLTINV,     /* 37 - INV | DNML | DZ | UFL | IMP */
694         FPE_FLTOVF,     /* 38 - OFL | UFL | IMP */
695         FPE_FLTINV,     /* 39 - INV | OFL | UFL | IMP */
696         FPE_FLTUND,     /* 3A - DNML | OFL | UFL | IMP */
697         FPE_FLTINV,     /* 3B - INV | DNML | OFL | UFL | IMP */
698         FPE_FLTDIV,     /* 3C - DZ | OFL | UFL | IMP */
699         FPE_FLTINV,     /* 3D - INV | DZ | OFL | UFL | IMP */
700         FPE_FLTDIV,     /* 3E - DNML | DZ | OFL | UFL | IMP */
701         FPE_FLTINV,     /* 3F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL | IMP */
702         FPE_FLTSUB,     /* 40 - STK */
703         FPE_FLTSUB,     /* 41 - INV | STK */
704         FPE_FLTUND,     /* 42 - DNML | STK */
705         FPE_FLTSUB,     /* 43 - INV | DNML | STK */
706         FPE_FLTDIV,     /* 44 - DZ | STK */
707         FPE_FLTSUB,     /* 45 - INV | DZ | STK */
708         FPE_FLTDIV,     /* 46 - DNML | DZ | STK */
709         FPE_FLTSUB,     /* 47 - INV | DNML | DZ | STK */
710         FPE_FLTOVF,     /* 48 - OFL | STK */
711         FPE_FLTSUB,     /* 49 - INV | OFL | STK */
712         FPE_FLTUND,     /* 4A - DNML | OFL | STK */
713         FPE_FLTSUB,     /* 4B - INV | DNML | OFL | STK */
714         FPE_FLTDIV,     /* 4C - DZ | OFL | STK */
715         FPE_FLTSUB,     /* 4D - INV | DZ | OFL | STK */
716         FPE_FLTDIV,     /* 4E - DNML | DZ | OFL | STK */
717         FPE_FLTSUB,     /* 4F - INV | DNML | DZ | OFL | STK */
718         FPE_FLTUND,     /* 50 - UFL | STK */
719         FPE_FLTSUB,     /* 51 - INV | UFL | STK */
720         FPE_FLTUND,     /* 52 - DNML | UFL | STK */
721         FPE_FLTSUB,     /* 53 - INV | DNML | UFL | STK */
722         FPE_FLTDIV,     /* 54 - DZ | UFL | STK */
723         FPE_FLTSUB,     /* 55 - INV | DZ | UFL | STK */
724         FPE_FLTDIV,     /* 56 - DNML | DZ | UFL | STK */
725         FPE_FLTSUB,     /* 57 - INV | DNML | DZ | UFL | STK */
726         FPE_FLTOVF,     /* 58 - OFL | UFL | STK */
727         FPE_FLTSUB,     /* 59 - INV | OFL | UFL | STK */
728         FPE_FLTUND,     /* 5A - DNML | OFL | UFL | STK */
729         FPE_FLTSUB,     /* 5B - INV | DNML | OFL | UFL | STK */
730         FPE_FLTDIV,     /* 5C - DZ | OFL | UFL | STK */
731         FPE_FLTSUB,     /* 5D - INV | DZ | OFL | UFL | STK */
732         FPE_FLTDIV,     /* 5E - DNML | DZ | OFL | UFL | STK */
733         FPE_FLTSUB,     /* 5F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL | STK */
734         FPE_FLTRES,     /* 60 - IMP | STK */
735         FPE_FLTSUB,     /* 61 - INV | IMP | STK */
736         FPE_FLTUND,     /* 62 - DNML | IMP | STK */
737         FPE_FLTSUB,     /* 63 - INV | DNML | IMP | STK */
738         FPE_FLTDIV,     /* 64 - DZ | IMP | STK */
739         FPE_FLTSUB,     /* 65 - INV | DZ | IMP | STK */
740         FPE_FLTDIV,     /* 66 - DNML | DZ | IMP | STK */
741         FPE_FLTSUB,     /* 67 - INV | DNML | DZ | IMP | STK */
742         FPE_FLTOVF,     /* 68 - OFL | IMP | STK */
743         FPE_FLTSUB,     /* 69 - INV | OFL | IMP | STK */
744         FPE_FLTUND,     /* 6A - DNML | OFL | IMP | STK */
745         FPE_FLTSUB,     /* 6B - INV | DNML | OFL | IMP | STK */
746         FPE_FLTDIV,     /* 6C - DZ | OFL | IMP | STK */
747         FPE_FLTSUB,     /* 6D - INV | DZ | OFL | IMP | STK */
748         FPE_FLTDIV,     /* 6E - DNML | DZ | OFL | IMP | STK */
749         FPE_FLTSUB,     /* 6F - INV | DNML | DZ | OFL | IMP | STK */
750         FPE_FLTUND,     /* 70 - UFL | IMP | STK */
751         FPE_FLTSUB,     /* 71 - INV | UFL | IMP | STK */
752         FPE_FLTUND,     /* 72 - DNML | UFL | IMP | STK */
753         FPE_FLTSUB,     /* 73 - INV | DNML | UFL | IMP | STK */
754         FPE_FLTDIV,     /* 74 - DZ | UFL | IMP | STK */
755         FPE_FLTSUB,     /* 75 - INV | DZ | UFL | IMP | STK */
756         FPE_FLTDIV,     /* 76 - DNML | DZ | UFL | IMP | STK */
757         FPE_FLTSUB,     /* 77 - INV | DNML | DZ | UFL | IMP | STK */
758         FPE_FLTOVF,     /* 78 - OFL | UFL | IMP | STK */
759         FPE_FLTSUB,     /* 79 - INV | OFL | UFL | IMP | STK */
760         FPE_FLTUND,     /* 7A - DNML | OFL | UFL | IMP | STK */
761         FPE_FLTSUB,     /* 7B - INV | DNML | OFL | UFL | IMP | STK */
762         FPE_FLTDIV,     /* 7C - DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
763         FPE_FLTSUB,     /* 7D - INV | DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
764         FPE_FLTDIV,     /* 7E - DNML | DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
765         FPE_FLTSUB,     /* 7F - INV | DNML | DZ | OFL | UFL | IMP | STK */
766 };
767
768 /*
769  * Read the FP status and control words, then generate si_code value
770  * for SIGFPE.  The error code chosen will be one of the
771  * FPE_... macros.  It will be sent as the second argument to old
772  * BSD-style signal handlers and as "siginfo_t->si_code" (second
773  * argument) to SA_SIGINFO signal handlers.
774  *
775  * Some time ago, we cleared the x87 exceptions with FNCLEX there.
776  * Clearing exceptions was necessary mainly to avoid IRQ13 bugs.  The
777  * usermode code which understands the FPU hardware enough to enable
778  * the exceptions, can also handle clearing the exception state in the
779  * handler.  The only consequence of not clearing the exception is the
780  * rethrow of the SIGFPE on return from the signal handler and
781  * reexecution of the corresponding instruction.
782  *
783  * For XMM traps, the exceptions were never cleared.
784  */
785 int
786 npxtrap_x87(void)
787 {
788         u_short control, status;
789
790         if (!hw_float) {
791                 printf(
792         "npxtrap_x87: fpcurthread = %p, curthread = %p, hw_float = %d\n",
793                        PCPU_GET(fpcurthread), curthread, hw_float);
794                 panic("npxtrap from nowhere");
795         }
796         critical_enter();
797
798         /*
799          * Interrupt handling (for another interrupt) may have pushed the
800          * state to memory.  Fetch the relevant parts of the state from
801          * wherever they are.
802          */
803         if (PCPU_GET(fpcurthread) != curthread) {
804                 control = GET_FPU_CW(curthread);
805                 status = GET_FPU_SW(curthread);
806         } else {
807                 fnstcw(&control);
808                 fnstsw(&status);
809         }
810         critical_exit();
811         return (fpetable[status & ((~control & 0x3f) | 0x40)]);
812 }
813
814 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
815 int
816 npxtrap_sse(void)
817 {
818         u_int mxcsr;
819
820         if (!hw_float) {
821                 printf(
822         "npxtrap_sse: fpcurthread = %p, curthread = %p, hw_float = %d\n",
823                        PCPU_GET(fpcurthread), curthread, hw_float);
824                 panic("npxtrap from nowhere");
825         }
826         critical_enter();
827         if (PCPU_GET(fpcurthread) != curthread)
828                 mxcsr = curthread->td_pcb->pcb_save->sv_xmm.sv_env.en_mxcsr;
829         else
830                 stmxcsr(&mxcsr);
831         critical_exit();
832         return (fpetable[(mxcsr & (~mxcsr >> 7)) & 0x3f]);
833 }
834 #endif
835
836 /*
837  * Implement device not available (DNA) exception
838  *
839  * It would be better to switch FP context here (if curthread != fpcurthread)
840  * and not necessarily for every context switch, but it is too hard to
841  * access foreign pcb's.
842  */
843
844 static int err_count = 0;
845
846 int
847 npxdna(void)
848 {
849
850         if (!hw_float)
851                 return (0);
852         critical_enter();
853         if (PCPU_GET(fpcurthread) == curthread) {
854                 printf("npxdna: fpcurthread == curthread %d times\n",
855                     ++err_count);
856                 stop_emulating();
857                 critical_exit();
858                 return (1);
859         }
860         if (PCPU_GET(fpcurthread) != NULL) {
861                 printf("npxdna: fpcurthread = %p (%d), curthread = %p (%d)\n",
862                        PCPU_GET(fpcurthread),
863                        PCPU_GET(fpcurthread)->td_proc->p_pid,
864                        curthread, curthread->td_proc->p_pid);
865                 panic("npxdna");
866         }
867         stop_emulating();
868         /*
869          * Record new context early in case frstor causes a trap.
870          */
871         PCPU_SET(fpcurthread, curthread);
872
873 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
874         if (cpu_fxsr)
875                 fpu_clean_state();
876 #endif
877
878         if ((curpcb->pcb_flags & PCB_NPXINITDONE) == 0) {
879                 /*
880                  * This is the first time this thread has used the FPU or
881                  * the PCB doesn't contain a clean FPU state.  Explicitly
882                  * load an initial state.
883                  *
884                  * We prefer to restore the state from the actual save
885                  * area in PCB instead of directly loading from
886                  * npx_initialstate, to ignite the XSAVEOPT
887                  * tracking engine.
888                  */
889                 bcopy(npx_initialstate, curpcb->pcb_save, cpu_max_ext_state_size);
890                 fpurstor(curpcb->pcb_save);
891                 if (curpcb->pcb_initial_npxcw != __INITIAL_NPXCW__)
892                         fldcw(curpcb->pcb_initial_npxcw);
893                 curpcb->pcb_flags |= PCB_NPXINITDONE;
894                 if (PCB_USER_FPU(curpcb))
895                         curpcb->pcb_flags |= PCB_NPXUSERINITDONE;
896         } else {
897                 fpurstor(curpcb->pcb_save);
898         }
899         critical_exit();
900
901         return (1);
902 }
903
904 /*
905  * Wrapper for fpusave() called from context switch routines.
906  *
907  * npxsave() must be called with interrupts disabled, so that it clears
908  * fpcurthread atomically with saving the state.  We require callers to do the
909  * disabling, since most callers need to disable interrupts anyway to call
910  * npxsave() atomically with checking fpcurthread.
911  */
912 void
913 npxsave(addr)
914         union savefpu *addr;
915 {
916
917         stop_emulating();
918 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
919         if (use_xsaveopt)
920                 xsaveopt((char *)addr, xsave_mask);
921         else
922 #endif
923                 fpusave(addr);
924         start_emulating();
925         PCPU_SET(fpcurthread, NULL);
926 }
927
928 /*
929  * Unconditionally save the current co-processor state across suspend and
930  * resume.
931  */
932 void
933 npxsuspend(union savefpu *addr)
934 {
935         register_t cr0;
936
937         if (!hw_float)
938                 return;
939         if (PCPU_GET(fpcurthread) == NULL) {
940                 bcopy(npx_initialstate, addr, cpu_max_ext_state_size);
941                 return;
942         }
943         cr0 = rcr0();
944         stop_emulating();
945         fpusave(addr);
946         load_cr0(cr0);
947 }
948
949 void
950 npxresume(union savefpu *addr)
951 {
952         register_t cr0;
953
954         if (!hw_float)
955                 return;
956
957         cr0 = rcr0();
958         npxinit(false);
959         stop_emulating();
960         fpurstor(addr);
961         load_cr0(cr0);
962 }
963
964 void
965 npxdrop()
966 {
967         struct thread *td;
968
969         /*
970          * Discard pending exceptions in the !cpu_fxsr case so that unmasked
971          * ones don't cause a panic on the next frstor.
972          */
973 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
974         if (!cpu_fxsr)
975 #endif
976                 fnclex();
977
978         td = PCPU_GET(fpcurthread);
979         KASSERT(td == curthread, ("fpudrop: fpcurthread != curthread"));
980         CRITICAL_ASSERT(td);
981         PCPU_SET(fpcurthread, NULL);
982         td->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
983         start_emulating();
984 }
985
986 /*
987  * Get the user state of the FPU into pcb->pcb_user_save without
988  * dropping ownership (if possible).  It returns the FPU ownership
989  * status.
990  */
991 int
992 npxgetregs(struct thread *td)
993 {
994         struct pcb *pcb;
995 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
996         uint64_t *xstate_bv, bit;
997         char *sa;
998         int max_ext_n, i;
999 #endif
1000         int owned;
1001
1002         if (!hw_float)
1003                 return (_MC_FPOWNED_NONE);
1004
1005         pcb = td->td_pcb;
1006         if ((pcb->pcb_flags & PCB_NPXINITDONE) == 0) {
1007                 bcopy(npx_initialstate, get_pcb_user_save_pcb(pcb),
1008                     cpu_max_ext_state_size);
1009                 SET_FPU_CW(get_pcb_user_save_pcb(pcb), pcb->pcb_initial_npxcw);
1010                 npxuserinited(td);
1011                 return (_MC_FPOWNED_PCB);
1012         }
1013         critical_enter();
1014         if (td == PCPU_GET(fpcurthread)) {
1015                 fpusave(get_pcb_user_save_pcb(pcb));
1016 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1017                 if (!cpu_fxsr)
1018 #endif
1019                         /*
1020                          * fnsave initializes the FPU and destroys whatever
1021                          * context it contains.  Make sure the FPU owner
1022                          * starts with a clean state next time.
1023                          */
1024                         npxdrop();
1025                 owned = _MC_FPOWNED_FPU;
1026         } else {
1027                 owned = _MC_FPOWNED_PCB;
1028         }
1029         critical_exit();
1030 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1031         if (use_xsave) {
1032                 /*
1033                  * Handle partially saved state.
1034                  */
1035                 sa = (char *)get_pcb_user_save_pcb(pcb);
1036                 xstate_bv = (uint64_t *)(sa + sizeof(union savefpu) +
1037                     offsetof(struct xstate_hdr, xstate_bv));
1038                 if (xsave_mask >> 32 != 0)
1039                         max_ext_n = fls(xsave_mask >> 32) + 32;
1040                 else
1041                         max_ext_n = fls(xsave_mask);
1042                 for (i = 0; i < max_ext_n; i++) {
1043                         bit = 1ULL << i;
1044                         if ((xsave_mask & bit) == 0 || (*xstate_bv & bit) != 0)
1045                                 continue;
1046                         bcopy((char *)npx_initialstate +
1047                             xsave_area_desc[i].offset,
1048                             sa + xsave_area_desc[i].offset,
1049                             xsave_area_desc[i].size);
1050                         *xstate_bv |= bit;
1051                 }
1052         }
1053 #endif
1054         return (owned);
1055 }
1056
1057 void
1058 npxuserinited(struct thread *td)
1059 {
1060         struct pcb *pcb;
1061
1062         pcb = td->td_pcb;
1063         if (PCB_USER_FPU(pcb))
1064                 pcb->pcb_flags |= PCB_NPXINITDONE;
1065         pcb->pcb_flags |= PCB_NPXUSERINITDONE;
1066 }
1067
1068 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1069 int
1070 npxsetxstate(struct thread *td, char *xfpustate, size_t xfpustate_size)
1071 {
1072         struct xstate_hdr *hdr, *ehdr;
1073         size_t len, max_len;
1074         uint64_t bv;
1075
1076         /* XXXKIB should we clear all extended state in xstate_bv instead ? */
1077         if (xfpustate == NULL)
1078                 return (0);
1079         if (!use_xsave)
1080                 return (EOPNOTSUPP);
1081
1082         len = xfpustate_size;
1083         if (len < sizeof(struct xstate_hdr))
1084                 return (EINVAL);
1085         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(union savefpu);
1086         if (len > max_len)
1087                 return (EINVAL);
1088
1089         ehdr = (struct xstate_hdr *)xfpustate;
1090         bv = ehdr->xstate_bv;
1091
1092         /*
1093          * Avoid #gp.
1094          */
1095         if (bv & ~xsave_mask)
1096                 return (EINVAL);
1097
1098         hdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(td) + 1);
1099
1100         hdr->xstate_bv = bv;
1101         bcopy(xfpustate + sizeof(struct xstate_hdr),
1102             (char *)(hdr + 1), len - sizeof(struct xstate_hdr));
1103
1104         return (0);
1105 }
1106 #endif
1107
1108 int
1109 npxsetregs(struct thread *td, union savefpu *addr, char *xfpustate,
1110         size_t xfpustate_size)
1111 {
1112         struct pcb *pcb;
1113 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1114         int error;
1115 #endif
1116
1117         if (!hw_float)
1118                 return (ENXIO);
1119
1120         pcb = td->td_pcb;
1121         critical_enter();
1122         if (td == PCPU_GET(fpcurthread) && PCB_USER_FPU(pcb)) {
1123 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1124                 error = npxsetxstate(td, xfpustate, xfpustate_size);
1125                 if (error != 0) {
1126                         critical_exit();
1127                         return (error);
1128                 }
1129                 if (!cpu_fxsr)
1130 #endif
1131                         fnclex();       /* As in npxdrop(). */
1132                 bcopy(addr, get_pcb_user_save_td(td), sizeof(*addr));
1133                 fpurstor(get_pcb_user_save_td(td));
1134                 critical_exit();
1135                 pcb->pcb_flags |= PCB_NPXUSERINITDONE | PCB_NPXINITDONE;
1136         } else {
1137                 critical_exit();
1138 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1139                 error = npxsetxstate(td, xfpustate, xfpustate_size);
1140                 if (error != 0)
1141                         return (error);
1142 #endif
1143                 bcopy(addr, get_pcb_user_save_td(td), sizeof(*addr));
1144                 npxuserinited(td);
1145         }
1146         return (0);
1147 }
1148
1149 static void
1150 fpusave(addr)
1151         union savefpu *addr;
1152 {
1153         
1154 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1155         if (use_xsave)
1156                 xsave((char *)addr, xsave_mask);
1157         else if (cpu_fxsr)
1158                 fxsave(addr);
1159         else
1160 #endif
1161                 fnsave(addr);
1162 }
1163
1164 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1165 /*
1166  * On AuthenticAMD processors, the fxrstor instruction does not restore
1167  * the x87's stored last instruction pointer, last data pointer, and last
1168  * opcode values, except in the rare case in which the exception summary
1169  * (ES) bit in the x87 status word is set to 1.
1170  *
1171  * In order to avoid leaking this information across processes, we clean
1172  * these values by performing a dummy load before executing fxrstor().
1173  */
1174 static void
1175 fpu_clean_state(void)
1176 {
1177         static float dummy_variable = 0.0;
1178         u_short status;
1179
1180         /*
1181          * Clear the ES bit in the x87 status word if it is currently
1182          * set, in order to avoid causing a fault in the upcoming load.
1183          */
1184         fnstsw(&status);
1185         if (status & 0x80)
1186                 fnclex();
1187
1188         /*
1189          * Load the dummy variable into the x87 stack.  This mangles
1190          * the x87 stack, but we don't care since we're about to call
1191          * fxrstor() anyway.
1192          */
1193         __asm __volatile("ffree %%st(7); flds %0" : : "m" (dummy_variable));
1194 }
1195 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
1196
1197 static void
1198 fpurstor(addr)
1199         union savefpu *addr;
1200 {
1201
1202 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
1203         if (use_xsave)
1204                 xrstor((char *)addr, xsave_mask);
1205         else if (cpu_fxsr)
1206                 fxrstor(addr);
1207         else
1208 #endif
1209                 frstor(addr);
1210 }
1211
1212 #ifdef DEV_ISA
1213 /*
1214  * This sucks up the legacy ISA support assignments from PNPBIOS/ACPI.
1215  */
1216 static struct isa_pnp_id npxisa_ids[] = {
1217         { 0x040cd041, "Legacy ISA coprocessor support" }, /* PNP0C04 */
1218         { 0 }
1219 };
1220
1221 static int
1222 npxisa_probe(device_t dev)
1223 {
1224         int result;
1225         if ((result = ISA_PNP_PROBE(device_get_parent(dev), dev, npxisa_ids)) <= 0) {
1226                 device_quiet(dev);
1227         }
1228         return(result);
1229 }
1230
1231 static int
1232 npxisa_attach(device_t dev)
1233 {
1234         return (0);
1235 }
1236
1237 static device_method_t npxisa_methods[] = {
1238         /* Device interface */
1239         DEVMETHOD(device_probe,         npxisa_probe),
1240         DEVMETHOD(device_attach,        npxisa_attach),
1241         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
1242         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
1243         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),
1244         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),
1245         
1246         { 0, 0 }
1247 };
1248
1249 static driver_t npxisa_driver = {
1250         "npxisa",
1251         npxisa_methods,
1252         1,                      /* no softc */
1253 };
1254
1255 static devclass_t npxisa_devclass;
1256
1257 DRIVER_MODULE(npxisa, isa, npxisa_driver, npxisa_devclass, 0, 0);
1258 #ifndef PC98
1259 DRIVER_MODULE(npxisa, acpi, npxisa_driver, npxisa_devclass, 0, 0);
1260 #endif
1261 #endif /* DEV_ISA */
1262
1263 static MALLOC_DEFINE(M_FPUKERN_CTX, "fpukern_ctx",
1264     "Kernel contexts for FPU state");
1265
1266 #define FPU_KERN_CTX_NPXINITDONE 0x01
1267 #define FPU_KERN_CTX_DUMMY       0x02
1268
1269 struct fpu_kern_ctx {
1270         union savefpu *prev;
1271         uint32_t flags;
1272         char hwstate1[];
1273 };
1274
1275 struct fpu_kern_ctx *
1276 fpu_kern_alloc_ctx(u_int flags)
1277 {
1278         struct fpu_kern_ctx *res;
1279         size_t sz;
1280
1281         sz = sizeof(struct fpu_kern_ctx) + XSAVE_AREA_ALIGN +
1282             cpu_max_ext_state_size;
1283         res = malloc(sz, M_FPUKERN_CTX, ((flags & FPU_KERN_NOWAIT) ?
1284             M_NOWAIT : M_WAITOK) | M_ZERO);
1285         return (res);
1286 }
1287
1288 void
1289 fpu_kern_free_ctx(struct fpu_kern_ctx *ctx)
1290 {
1291
1292         /* XXXKIB clear the memory ? */
1293         free(ctx, M_FPUKERN_CTX);
1294 }
1295
1296 static union savefpu *
1297 fpu_kern_ctx_savefpu(struct fpu_kern_ctx *ctx)
1298 {
1299         vm_offset_t p;
1300
1301         p = (vm_offset_t)&ctx->hwstate1;
1302         p = roundup2(p, XSAVE_AREA_ALIGN);
1303         return ((union savefpu *)p);
1304 }
1305
1306 int
1307 fpu_kern_enter(struct thread *td, struct fpu_kern_ctx *ctx, u_int flags)
1308 {
1309         struct pcb *pcb;
1310
1311         if ((flags & FPU_KERN_KTHR) != 0 && is_fpu_kern_thread(0)) {
1312                 ctx->flags = FPU_KERN_CTX_DUMMY;
1313                 return (0);
1314         }
1315         pcb = td->td_pcb;
1316         KASSERT(!PCB_USER_FPU(pcb) || pcb->pcb_save ==
1317             get_pcb_user_save_pcb(pcb), ("mangled pcb_save"));
1318         ctx->flags = 0;
1319         if ((pcb->pcb_flags & PCB_NPXINITDONE) != 0)
1320                 ctx->flags |= FPU_KERN_CTX_NPXINITDONE;
1321         npxexit(td);
1322         ctx->prev = pcb->pcb_save;
1323         pcb->pcb_save = fpu_kern_ctx_savefpu(ctx);
1324         pcb->pcb_flags |= PCB_KERNNPX;
1325         pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
1326         return (0);
1327 }
1328
1329 int
1330 fpu_kern_leave(struct thread *td, struct fpu_kern_ctx *ctx)
1331 {
1332         struct pcb *pcb;
1333
1334         if (is_fpu_kern_thread(0) && (ctx->flags & FPU_KERN_CTX_DUMMY) != 0)
1335                 return (0);
1336         pcb = td->td_pcb;
1337         critical_enter();
1338         if (curthread == PCPU_GET(fpcurthread))
1339                 npxdrop();
1340         critical_exit();
1341         pcb->pcb_save = ctx->prev;
1342         if (pcb->pcb_save == get_pcb_user_save_pcb(pcb)) {
1343                 if ((pcb->pcb_flags & PCB_NPXUSERINITDONE) != 0)
1344                         pcb->pcb_flags |= PCB_NPXINITDONE;
1345                 else
1346                         pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
1347                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_KERNNPX;
1348         } else {
1349                 if ((ctx->flags & FPU_KERN_CTX_NPXINITDONE) != 0)
1350                         pcb->pcb_flags |= PCB_NPXINITDONE;
1351                 else
1352                         pcb->pcb_flags &= ~PCB_NPXINITDONE;
1353                 KASSERT(!PCB_USER_FPU(pcb), ("unpaired fpu_kern_leave"));
1354         }
1355         return (0);
1356 }
1357
1358 int
1359 fpu_kern_thread(u_int flags)
1360 {
1361         struct pcb *pcb;
1362
1363         pcb = curpcb;
1364         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_KTHREAD) != 0,
1365             ("Only kthread may use fpu_kern_thread"));
1366         KASSERT(curpcb->pcb_save == get_pcb_user_save_pcb(curpcb),
1367             ("mangled pcb_save"));
1368         KASSERT(PCB_USER_FPU(curpcb), ("recursive call"));
1369
1370         curpcb->pcb_flags |= PCB_KERNNPX;
1371         return (0);
1372 }
1373
1374 int
1375 is_fpu_kern_thread(u_int flags)
1376 {
1377
1378         if ((curthread->td_pflags & TDP_KTHREAD) == 0)
1379                 return (0);
1380         return ((curpcb->pcb_flags & PCB_KERNNPX) != 0);
1381 }
1382
1383 /*
1384  * FPU save area alloc/free/init utility routines
1385  */
1386 union savefpu *
1387 fpu_save_area_alloc(void)
1388 {
1389
1390         return (uma_zalloc(fpu_save_area_zone, 0));
1391 }
1392
1393 void
1394 fpu_save_area_free(union savefpu *fsa)
1395 {
1396
1397         uma_zfree(fpu_save_area_zone, fsa);
1398 }
1399
1400 void
1401 fpu_save_area_reset(union savefpu *fsa)
1402 {
1403
1404         bcopy(npx_initialstate, fsa, cpu_max_ext_state_size);
1405 }