sys/x86/acpica/acpi_wakeup.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2001 Takanori Watanabe <takawata@jp.freebsd.org>
   5  * Copyright (c) 2001-2012 Mitsuru IWASAKI <iwasaki@jp.freebsd.org>
   6  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm
   7  * Copyright (c) 2008-2012 Jung-uk Kim <jkim@FreeBSD.org>
   8  * All rights reserved.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #if defined(__amd64__)
  36 #define DEV_APIC
  37 #else
  38 #include "opt_apic.h"
  39 #endif
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/bus.h>
  43 #include <sys/eventhandler.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/memrange.h>
  47 #include <sys/smp.h>
  48 #include <sys/systm.h>
  49 #include <sys/cons.h>
  50
  51 #include <vm/vm.h>
  52 #include <vm/pmap.h>
  53
  54 #include <machine/clock.h>
  55 #include <machine/cpu.h>
  56 #include <machine/intr_machdep.h>
  57 #include <x86/mca.h>
  58 #include <machine/pcb.h>
  59 #include <machine/specialreg.h>
  60 #include <machine/md_var.h>
  61
  62 #ifdef DEV_APIC
  63 #include <x86/apicreg.h>
  64 #include <x86/apicvar.h>
  65 #endif
  66 #ifdef SMP
  67 #include <machine/smp.h>
  68 #include <machine/vmparam.h>
  69 #endif
  70
  71 #include <contrib/dev/acpica/include/acpi.h>
  72
  73 #include <dev/acpica/acpivar.h>
  74
  75 #include "acpi_wakecode.h"
  76 #include "acpi_wakedata.h"
  77
  78 /* Make sure the code is less than a page and leave room for the stack. */
  79 CTASSERT(sizeof(wakecode) < PAGE_SIZE - 1024);
  80
  81 extern int              acpi_resume_beep;
  82 extern int              acpi_reset_video;
  83 extern int              acpi_susp_bounce;
  84
  85 #ifdef SMP
  86 extern struct susppcb   **susppcbs;
  87 static cpuset_t         suspcpus;
  88 #else
  89 static struct susppcb   **susppcbs;
  90 #endif
  91
  92 static void             *acpi_alloc_wakeup_handler(void **);
  93 static void             acpi_stop_beep(void *);
  94
  95 #ifdef SMP
  96 static int              acpi_wakeup_ap(struct acpi_softc *, int);
  97 static void             acpi_wakeup_cpus(struct acpi_softc *);
  98 #endif
  99
 100 #ifdef __amd64__
 101 #define ACPI_WAKEPAGES  4
 102 #else
 103 #define ACPI_WAKEPAGES  1
 104 #endif
 105
 106 #define WAKECODE_FIXUP(offset, type, val)       do {    \
 107         type    *addr;                                  \
 108         addr = (type *)(sc->acpi_wakeaddr + (offset));  \
 109         *addr = val;                                    \
 110 } while (0)
 111
 112 static void
 113 acpi_stop_beep(void *arg)
 114 {
 115
 116         if (acpi_resume_beep != 0)
 117                 timer_spkr_release();
 118 }
 119
 120 #ifdef SMP
 121 static int
 122 acpi_wakeup_ap(struct acpi_softc *sc, int cpu)
 123 {
 124         struct pcb *pcb;
 125         int             vector = (sc->acpi_wakephys >> 12) & 0xff;
 126         int             apic_id = cpu_apic_ids[cpu];
 127         int             ms;
 128
 129         pcb = &susppcbs[cpu]->sp_pcb;
 130         WAKECODE_FIXUP(wakeup_pcb, struct pcb *, pcb);
 131         WAKECODE_FIXUP(wakeup_gdt, uint16_t, pcb->pcb_gdt.rd_limit);
 132         WAKECODE_FIXUP(wakeup_gdt + 2, uint64_t, pcb->pcb_gdt.rd_base);
 133
 134         ipi_startup(apic_id, vector);
 135
 136         /* Wait up to 5 seconds for it to resume. */
 137         for (ms = 0; ms < 5000; ms++) {
 138                 if (!CPU_ISSET(cpu, &suspended_cpus))
 139                         return (1);     /* return SUCCESS */
 140                 DELAY(1000);
 141         }
 142         return (0);             /* return FAILURE */
 143 }
 144
 145 #define WARMBOOT_TARGET         0
 146 #ifdef __amd64__
 147 #define WARMBOOT_OFF            (KERNBASE + 0x0467)
 148 #define WARMBOOT_SEG            (KERNBASE + 0x0469)
 149 #else /* __i386__ */
 150 #define WARMBOOT_OFF            (PMAP_MAP_LOW + 0x0467)
 151 #define WARMBOOT_SEG            (PMAP_MAP_LOW + 0x0469)
 152 #endif
 153
 154 #define CMOS_REG                (0x70)
 155 #define CMOS_DATA               (0x71)
 156 #define BIOS_RESET              (0x0f)
 157 #define BIOS_WARM               (0x0a)
 158
 159 static void
 160 acpi_wakeup_cpus(struct acpi_softc *sc)
 161 {
 162         uint32_t        mpbioswarmvec;
 163         int             cpu;
 164         u_char          mpbiosreason;
 165
 166         /* save the current value of the warm-start vector */
 167         mpbioswarmvec = *((uint32_t *)WARMBOOT_OFF);
 168         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 169         mpbiosreason = inb(CMOS_DATA);
 170
 171         /* setup a vector to our boot code */
 172         *((volatile u_short *)WARMBOOT_OFF) = WARMBOOT_TARGET;
 173         *((volatile u_short *)WARMBOOT_SEG) = sc->acpi_wakephys >> 4;
 174         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 175         outb(CMOS_DATA, BIOS_WARM);     /* 'warm-start' */
 176
 177         /* Wake up each AP. */
 178         for (cpu = 1; cpu < mp_ncpus; cpu++) {
 179                 if (!CPU_ISSET(cpu, &suspcpus))
 180                         continue;
 181                 if (acpi_wakeup_ap(sc, cpu) == 0) {
 182                         /* restore the warmstart vector */
 183                         *(uint32_t *)WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
 184                         panic("acpi_wakeup: failed to resume AP #%d (PHY #%d)",
 185                             cpu, cpu_apic_ids[cpu]);
 186                 }
 187         }
 188
 189 #ifdef __i386__
 190         /*
 191          * Remove the identity mapping of low memory for all CPUs and sync
 192          * the TLB for the BSP.  The APs are now spinning in
 193          * cpususpend_handler() and we will release them soon.  Then each
 194          * will invalidate its TLB.
 195          */
 196         PTD[KPTDI] = 0;
 197         invltlb_glob();
 198 #endif
 199
 200         /* restore the warmstart vector */
 201         *(uint32_t *)WARMBOOT_OFF = mpbioswarmvec;
 202
 203         outb(CMOS_REG, BIOS_RESET);
 204         outb(CMOS_DATA, mpbiosreason);
 205 }
 206 #endif
 207
 208 int
 209 acpi_sleep_machdep(struct acpi_softc *sc, int state)
 210 {
 211         ACPI_STATUS     status;
 212         struct pcb      *pcb;
 213 #ifdef __amd64__
 214         struct pcpu *pc;
 215         int i;
 216 #endif
 217
 218         if (sc->acpi_wakeaddr == 0ul)
 219                 return (-1);    /* couldn't alloc wake memory */
 220
 221 #ifdef SMP
 222         suspcpus = all_cpus;
 223         CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &suspcpus);
 224 #endif
 225
 226         if (acpi_resume_beep != 0)
 227                 timer_spkr_acquire();
 228
 229         AcpiSetFirmwareWakingVector(sc->acpi_wakephys, 0);
 230
 231         intr_suspend();
 232
 233         pcb = &susppcbs[0]->sp_pcb;
 234         if (savectx(pcb)) {
 235 #ifdef __amd64__
 236                 fpususpend(susppcbs[0]->sp_fpususpend);
 237 #else
 238                 npxsuspend(susppcbs[0]->sp_fpususpend);
 239 #endif
 240 #ifdef SMP
 241                 if (!CPU_EMPTY(&suspcpus) && suspend_cpus(suspcpus) == 0) {
 242                         device_printf(sc->acpi_dev, "Failed to suspend APs\n");
 243                         return (0);     /* couldn't sleep */
 244                 }
 245 #endif
 246 #ifdef __amd64__
 247                 hw_ibrs_active = 0;
 248                 hw_ssb_active = 0;
 249                 cpu_stdext_feature3 = 0;
 250                 CPU_FOREACH(i) {
 251                         pc = pcpu_find(i);
 252                         pc->pc_ibpb_set = 0;
 253                 }
 254 #endif
 255
 256                 WAKECODE_FIXUP(resume_beep, uint8_t, (acpi_resume_beep != 0));
 257                 WAKECODE_FIXUP(reset_video, uint8_t, (acpi_reset_video != 0));
 258
 259 #ifdef __amd64__
 260                 WAKECODE_FIXUP(wakeup_efer, uint64_t, rdmsr(MSR_EFER) &
 261                     ~(EFER_LMA));
 262 #else
 263                 WAKECODE_FIXUP(wakeup_cr4, register_t, pcb->pcb_cr4);
 264 #endif
 265                 WAKECODE_FIXUP(wakeup_pcb, struct pcb *, pcb);
 266                 WAKECODE_FIXUP(wakeup_gdt, uint16_t, pcb->pcb_gdt.rd_limit);
 267                 WAKECODE_FIXUP(wakeup_gdt + 2, uint64_t, pcb->pcb_gdt.rd_base);
 268
 269 #ifdef __i386__
 270                 /*
 271                  * Map some low memory with virt == phys for ACPI wakecode
 272                  * to use to jump to high memory after enabling paging. This
 273                  * is the same as for similar jump in locore, except the
 274                  * jump is a single instruction, and we know its address
 275                  * more precisely so only need a single PTD, and we have to
 276                  * be careful to use the kernel map (PTD[0] is for curthread
 277                  * which may be a user thread in deprecated APIs).
 278                  */
 279                 PTD[KPTDI] = PTD[LOWPTDI];
 280 #endif
 281
 282                 /* Call ACPICA to enter the desired sleep state */
 283                 if (state == ACPI_STATE_S4 && sc->acpi_s4bios)
 284                         status = AcpiEnterSleepStateS4bios();
 285                 else
 286                         status = AcpiEnterSleepState(state);
 287                 if (ACPI_FAILURE(status)) {
 288                         device_printf(sc->acpi_dev,
 289                             "AcpiEnterSleepState failed - %s\n",
 290                             AcpiFormatException(status));
 291                         return (0);     /* couldn't sleep */
 292                 }
 293
 294                 if (acpi_susp_bounce)
 295                         resumectx(pcb);
 296
 297                 for (;;)
 298                         ia32_pause();
 299         } else {
 300                 /*
 301                  * Re-initialize console hardware as soon as possibe.
 302                  * No console output (e.g. printf) is allowed before
 303                  * this point.
 304                  */
 305                 cnresume();
 306 #ifdef __amd64__
 307                 fpuresume(susppcbs[0]->sp_fpususpend);
 308 #else
 309                 npxresume(susppcbs[0]->sp_fpususpend);
 310 #endif
 311         }
 312
 313         return (1);     /* wakeup successfully */
 314 }
 315
 316 int
 317 acpi_wakeup_machdep(struct acpi_softc *sc, int state, int sleep_result,
 318     int intr_enabled)
 319 {
 320
 321         if (sleep_result == -1)
 322                 return (sleep_result);
 323
 324         if (!intr_enabled) {
 325                 /* Wakeup MD procedures in interrupt disabled context */
 326                 if (sleep_result == 1) {
 327                         pmap_init_pat();
 328                         initializecpu();
 329                         PCPU_SET(switchtime, 0);
 330                         PCPU_SET(switchticks, ticks);
 331 #ifdef DEV_APIC
 332                         lapic_xapic_mode();
 333 #endif
 334 #ifdef SMP
 335                         if (!CPU_EMPTY(&suspcpus))
 336                                 acpi_wakeup_cpus(sc);
 337 #endif
 338                 }
 339
 340 #ifdef SMP
 341                 if (!CPU_EMPTY(&suspcpus))
 342                         resume_cpus(suspcpus);
 343 #endif
 344                 mca_resume();
 345 #ifdef __amd64__
 346                 if (vmm_resume_p != NULL)
 347                         vmm_resume_p();
 348 #endif
 349                 intr_resume(/*suspend_cancelled*/false);
 350
 351                 AcpiSetFirmwareWakingVector(0, 0);
 352         } else {
 353                 /* Wakeup MD procedures in interrupt enabled context */
 354                 if (sleep_result == 1 && mem_range_softc.mr_op != NULL &&
 355                     mem_range_softc.mr_op->reinit != NULL)
 356                         mem_range_softc.mr_op->reinit(&mem_range_softc);
 357         }
 358
 359         return (sleep_result);
 360 }
 361
 362 static void *
 363 acpi_alloc_wakeup_handler(void *wakepages[ACPI_WAKEPAGES])
 364 {
 365         int             i;
 366
 367         memset(wakepages, 0, ACPI_WAKEPAGES * sizeof(*wakepages));
 368
 369         /*
 370          * Specify the region for our wakeup code.  We want it in the low 1 MB
 371          * region, excluding real mode IVT (0-0x3ff), BDA (0x400-0x4ff), EBDA
 372          * (less than 128KB, below 0xa0000, must be excluded by SMAP and DSDT),
 373          * and ROM area (0xa0000 and above).  The temporary page tables must be
 374          * page-aligned.
 375          */
 376         for (i = 0; i < ACPI_WAKEPAGES; i++) {
 377                 wakepages[i] = contigmalloc(PAGE_SIZE, M_DEVBUF, M_NOWAIT,
 378                     0x500, 0xa0000, PAGE_SIZE, 0ul);
 379                 if (wakepages[i] == NULL) {
 380                         printf("%s: can't alloc wake memory\n", __func__);
 381                         goto freepages;
 382                 }
 383         }
 384         if (EVENTHANDLER_REGISTER(power_resume, acpi_stop_beep, NULL,
 385             EVENTHANDLER_PRI_LAST) == NULL) {
 386                 printf("%s: can't register event handler\n", __func__);
 387                 goto freepages;
 388         }
 389         susppcbs = malloc(mp_ncpus * sizeof(*susppcbs), M_DEVBUF, M_WAITOK);
 390         for (i = 0; i < mp_ncpus; i++) {
 391                 susppcbs[i] = malloc(sizeof(**susppcbs), M_DEVBUF, M_WAITOK);
 392                 susppcbs[i]->sp_fpususpend = alloc_fpusave(M_WAITOK);
 393         }
 394
 395         return (wakepages);
 396
 397 freepages:
 398         for (i = 0; i < ACPI_WAKEPAGES; i++)
 399                 if (wakepages[i] != NULL)
 400                         contigfree(wakepages[i], PAGE_SIZE, M_DEVBUF);
 401         return (NULL);
 402 }
 403
 404 void
 405 acpi_install_wakeup_handler(struct acpi_softc *sc)
 406 {
 407         static void     *wakeaddr;
 408         void            *wakepages[ACPI_WAKEPAGES];
 409 #ifdef __amd64__
 410         uint64_t        *pt4, *pt3, *pt2;
 411         vm_paddr_t      pt4pa, pt3pa, pt2pa;
 412         int             i;
 413 #endif
 414
 415         if (wakeaddr != NULL)
 416                 return;
 417
 418         if (acpi_alloc_wakeup_handler(wakepages) == NULL)
 419                 return;
 420
 421         wakeaddr = wakepages[0];
 422         sc->acpi_wakeaddr = (vm_offset_t)wakeaddr;
 423         sc->acpi_wakephys = vtophys(wakeaddr);
 424
 425 #ifdef __amd64__
 426         pt4 = wakepages[1];
 427         pt3 = wakepages[2];
 428         pt2 = wakepages[3];
 429         pt4pa = vtophys(pt4);
 430         pt3pa = vtophys(pt3);
 431         pt2pa = vtophys(pt2);
 432 #endif
 433
 434         bcopy(wakecode, (void *)sc->acpi_wakeaddr, sizeof(wakecode));
 435
 436         /* Patch GDT base address, ljmp targets. */
 437         WAKECODE_FIXUP((bootgdtdesc + 2), uint32_t,
 438             sc->acpi_wakephys + bootgdt);
 439         WAKECODE_FIXUP((wakeup_sw32 + 2), uint32_t,
 440             sc->acpi_wakephys + wakeup_32);
 441 #ifdef __amd64__
 442         WAKECODE_FIXUP((wakeup_sw64 + 1), uint32_t,
 443             sc->acpi_wakephys + wakeup_64);
 444         WAKECODE_FIXUP(wakeup_pagetables, uint32_t, pt4pa);
 445 #endif
 446
 447         /* Save pointers to some global data. */
 448         WAKECODE_FIXUP(wakeup_ret, void *, resumectx);
 449 #ifndef __amd64__
 450 #if defined(PAE) || defined(PAE_TABLES)
 451         WAKECODE_FIXUP(wakeup_cr3, register_t, vtophys(kernel_pmap->pm_pdpt));
 452 #else
 453         WAKECODE_FIXUP(wakeup_cr3, register_t, vtophys(kernel_pmap->pm_pdir));
 454 #endif
 455
 456 #else /* __amd64__ */
 457         /* Create the initial 1GB replicated page tables */
 458         for (i = 0; i < 512; i++) {
 459                 /*
 460                  * Each slot of the level 4 pages points
 461                  * to the same level 3 page
 462                  */
 463                 pt4[i] = (uint64_t)pt3pa;
 464                 pt4[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 465
 466                 /*
 467                  * Each slot of the level 3 pages points
 468                  * to the same level 2 page
 469                  */
 470                 pt3[i] = (uint64_t)pt2pa;
 471                 pt3[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 472
 473                 /* The level 2 page slots are mapped with 2MB pages for 1GB. */
 474                 pt2[i] = i * (2 * 1024 * 1024);
 475                 pt2[i] |= PG_V | PG_RW | PG_PS | PG_U;
 476         }
 477 #endif /* !__amd64__ */
 478
 479         if (bootverbose)
 480                 device_printf(sc->acpi_dev, "wakeup code va %#jx pa %#jx\n",
 481                     (uintmax_t)sc->acpi_wakeaddr, (uintmax_t)sc->acpi_wakephys);
 482 }