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frameasm.h revision 1.46
      1  1.46    maxv /*	$NetBSD: frameasm.h,v 1.46 2019/11/14 16:23:52 maxv Exp $	*/
      2   1.1    fvdl 
      3   1.1    fvdl #ifndef _AMD64_MACHINE_FRAMEASM_H
      4   1.1    fvdl #define _AMD64_MACHINE_FRAMEASM_H
      5  1.13      ad 
      6  1.13      ad #ifdef _KERNEL_OPT
      7   1.8  bouyer #include "opt_xen.h"
      8  1.27    maxv #include "opt_svs.h"
      9  1.46    maxv #include "opt_kmsan.h"
     10  1.13      ad #endif
     11   1.1    fvdl 
     12   1.1    fvdl /*
     13   1.1    fvdl  * Macros to define pushing/popping frames for interrupts, traps
     14   1.1    fvdl  * and system calls. Currently all the same; will diverge later.
     15   1.1    fvdl  */
     16   1.1    fvdl 
     17  1.42  cherry #ifdef XENPV
     18   1.8  bouyer #define HYPERVISOR_iret hypercall_page + (__HYPERVISOR_iret * 32)
     19   1.8  bouyer /* Xen do not need swapgs, done by hypervisor */
     20   1.8  bouyer #define swapgs
     21   1.8  bouyer #define iretq	pushq $0 ; jmp HYPERVISOR_iret
     22  1.17     dsl #define	XEN_ONLY2(x,y)	x,y
     23  1.17     dsl #define	NOT_XEN(x)
     24  1.17     dsl 
     25  1.17     dsl #define CLI(temp_reg) \
     26  1.17     dsl  	movq CPUVAR(VCPU),%r ## temp_reg ;			\
     27  1.17     dsl 	movb $1,EVTCHN_UPCALL_MASK(%r ## temp_reg);
     28  1.17     dsl 
     29  1.17     dsl #define STI(temp_reg) \
     30  1.17     dsl  	movq CPUVAR(VCPU),%r ## temp_reg ;			\
     31  1.17     dsl 	movb $0,EVTCHN_UPCALL_MASK(%r ## temp_reg);
     32  1.17     dsl 
     33  1.42  cherry #else /* XENPV */
     34  1.17     dsl #define	XEN_ONLY2(x,y)
     35  1.17     dsl #define	NOT_XEN(x)	x
     36  1.17     dsl #define CLI(temp_reg) cli
     37  1.17     dsl #define STI(temp_reg) sti
     38  1.17     dsl #endif	/* XEN */
     39   1.8  bouyer 
     40  1.26    maxv #define HP_NAME_CLAC		1
     41  1.26    maxv #define HP_NAME_STAC		2
     42  1.26    maxv #define HP_NAME_NOLOCK		3
     43  1.26    maxv #define HP_NAME_RETFENCE	4
     44  1.35    maxv #define HP_NAME_SVS_ENTER	5
     45  1.35    maxv #define HP_NAME_SVS_LEAVE	6
     46  1.35    maxv #define HP_NAME_SVS_ENTER_ALT	7
     47  1.35    maxv #define HP_NAME_SVS_LEAVE_ALT	8
     48  1.38    maxv #define HP_NAME_IBRS_ENTER	9
     49  1.38    maxv #define HP_NAME_IBRS_LEAVE	10
     50  1.39    maxv #define HP_NAME_SVS_ENTER_NMI	11
     51  1.39    maxv #define HP_NAME_SVS_LEAVE_NMI	12
     52  1.43    maxv #define HP_NAME_MDS_LEAVE	13
     53  1.24    maxv 
     54  1.24    maxv #define HOTPATCH(name, size) \
     55  1.24    maxv 123:						; \
     56  1.30    maxv 	.pushsection	.rodata.hotpatch, "a"	; \
     57  1.24    maxv 	.byte		name			; \
     58  1.24    maxv 	.byte		size			; \
     59  1.24    maxv 	.quad		123b			; \
     60  1.30    maxv 	.popsection
     61  1.24    maxv 
     62  1.24    maxv #define SMAP_ENABLE \
     63  1.24    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_CLAC, 3)		; \
     64  1.24    maxv 	.byte 0x0F, 0x1F, 0x00			; \
     65  1.24    maxv 
     66  1.24    maxv #define SMAP_DISABLE \
     67  1.24    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_STAC, 3)		; \
     68  1.24    maxv 	.byte 0x0F, 0x1F, 0x00			; \
     69  1.24    maxv 
     70  1.38    maxv /*
     71  1.38    maxv  * IBRS
     72  1.38    maxv  */
     73  1.38    maxv 
     74  1.44    maxv #define IBRS_ENTER_BYTES	12
     75  1.38    maxv #define IBRS_ENTER \
     76  1.38    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_IBRS_ENTER, IBRS_ENTER_BYTES)		; \
     77  1.38    maxv 	NOIBRS_ENTER
     78  1.38    maxv #define NOIBRS_ENTER \
     79  1.38    maxv 	.byte 0xEB, (IBRS_ENTER_BYTES-2)	/* jmp */	; \
     80  1.38    maxv 	.fill	(IBRS_ENTER_BYTES-2),1,0xCC
     81  1.38    maxv 
     82  1.44    maxv #define IBRS_LEAVE_BYTES	12
     83  1.38    maxv #define IBRS_LEAVE \
     84  1.38    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_IBRS_LEAVE, IBRS_LEAVE_BYTES)		; \
     85  1.38    maxv 	NOIBRS_LEAVE
     86  1.38    maxv #define NOIBRS_LEAVE \
     87  1.38    maxv 	.byte 0xEB, (IBRS_LEAVE_BYTES-2)	/* jmp */	; \
     88  1.38    maxv 	.fill	(IBRS_LEAVE_BYTES-2),1,0xCC
     89  1.38    maxv 
     90  1.43    maxv /*
     91  1.43    maxv  * MDS
     92  1.43    maxv  */
     93  1.43    maxv 
     94  1.44    maxv #define MDS_LEAVE_BYTES	10
     95  1.43    maxv #define MDS_LEAVE \
     96  1.43    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_MDS_LEAVE, MDS_LEAVE_BYTES)		; \
     97  1.43    maxv 	NOMDS_LEAVE
     98  1.43    maxv #define NOMDS_LEAVE \
     99  1.43    maxv 	.byte 0xEB, (MDS_LEAVE_BYTES-2)	/* jmp */		; \
    100  1.43    maxv 	.fill	(MDS_LEAVE_BYTES-2),1,0xCC
    101  1.43    maxv 
    102  1.20     dsl #define	SWAPGS	NOT_XEN(swapgs)
    103  1.20     dsl 
    104   1.1    fvdl /*
    105   1.1    fvdl  * These are used on interrupt or trap entry or exit.
    106   1.1    fvdl  */
    107   1.1    fvdl #define INTR_SAVE_GPRS \
    108   1.1    fvdl 	movq	%rdi,TF_RDI(%rsp)	; \
    109   1.1    fvdl 	movq	%rsi,TF_RSI(%rsp)	; \
    110  1.10     dsl 	movq	%rdx,TF_RDX(%rsp)	; \
    111  1.10     dsl 	movq	%rcx,TF_RCX(%rsp)	; \
    112  1.10     dsl 	movq	%r8,TF_R8(%rsp)		; \
    113  1.10     dsl 	movq	%r9,TF_R9(%rsp)		; \
    114  1.10     dsl 	movq	%r10,TF_R10(%rsp)	; \
    115  1.10     dsl 	movq	%r11,TF_R11(%rsp)	; \
    116  1.10     dsl 	movq	%r12,TF_R12(%rsp)	; \
    117  1.10     dsl 	movq	%r13,TF_R13(%rsp)	; \
    118  1.10     dsl 	movq	%r14,TF_R14(%rsp)	; \
    119  1.10     dsl 	movq	%r15,TF_R15(%rsp)	; \
    120   1.1    fvdl 	movq	%rbp,TF_RBP(%rsp)	; \
    121   1.1    fvdl 	movq	%rbx,TF_RBX(%rsp)	; \
    122  1.23    maxv 	movq	%rax,TF_RAX(%rsp)
    123   1.1    fvdl 
    124   1.1    fvdl #define	INTR_RESTORE_GPRS \
    125   1.1    fvdl 	movq	TF_RDI(%rsp),%rdi	; \
    126   1.1    fvdl 	movq	TF_RSI(%rsp),%rsi	; \
    127  1.10     dsl 	movq	TF_RDX(%rsp),%rdx	; \
    128  1.10     dsl 	movq	TF_RCX(%rsp),%rcx	; \
    129  1.10     dsl 	movq	TF_R8(%rsp),%r8		; \
    130  1.10     dsl 	movq	TF_R9(%rsp),%r9		; \
    131  1.10     dsl 	movq	TF_R10(%rsp),%r10	; \
    132  1.10     dsl 	movq	TF_R11(%rsp),%r11	; \
    133  1.10     dsl 	movq	TF_R12(%rsp),%r12	; \
    134  1.10     dsl 	movq	TF_R13(%rsp),%r13	; \
    135  1.10     dsl 	movq	TF_R14(%rsp),%r14	; \
    136  1.10     dsl 	movq	TF_R15(%rsp),%r15	; \
    137   1.1    fvdl 	movq	TF_RBP(%rsp),%rbp	; \
    138   1.1    fvdl 	movq	TF_RBX(%rsp),%rbx	; \
    139  1.10     dsl 	movq	TF_RAX(%rsp),%rax
    140   1.1    fvdl 
    141  1.31    maxv #define TEXT_USER_BEGIN	.pushsection	.text.user, "ax"
    142  1.31    maxv #define TEXT_USER_END	.popsection
    143  1.31    maxv 
    144  1.27    maxv #ifdef SVS
    145  1.29    maxv 
    146  1.29    maxv /* XXX: put this somewhere else */
    147  1.41    maxv #define SVS_UTLS		0xffffff0000000000 /* PMAP_PCPU_BASE */
    148  1.29    maxv #define UTLS_KPDIRPA		0
    149  1.29    maxv #define UTLS_SCRATCH		8
    150  1.29    maxv #define UTLS_RSP0		16
    151  1.29    maxv 
    152  1.35    maxv #define SVS_ENTER_BYTES	22
    153  1.36    maxv #define NOSVS_ENTER \
    154  1.36    maxv 	.byte 0xEB, (SVS_ENTER_BYTES-2)	/* jmp */	; \
    155  1.36    maxv 	.fill	(SVS_ENTER_BYTES-2),1,0xCC
    156  1.27    maxv #define SVS_ENTER \
    157  1.35    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_SVS_ENTER, SVS_ENTER_BYTES)	; \
    158  1.36    maxv 	NOSVS_ENTER
    159  1.29    maxv 
    160  1.44    maxv #define SVS_LEAVE_BYTES	21
    161  1.36    maxv #define NOSVS_LEAVE \
    162  1.36    maxv 	.byte 0xEB, (SVS_LEAVE_BYTES-2)	/* jmp */	; \
    163  1.36    maxv 	.fill	(SVS_LEAVE_BYTES-2),1,0xCC
    164  1.27    maxv #define SVS_LEAVE \
    165  1.35    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_SVS_LEAVE, SVS_LEAVE_BYTES)	; \
    166  1.36    maxv 	NOSVS_LEAVE
    167  1.29    maxv 
    168  1.35    maxv #define SVS_ENTER_ALT_BYTES	23
    169  1.36    maxv #define NOSVS_ENTER_ALTSTACK \
    170  1.36    maxv 	.byte 0xEB, (SVS_ENTER_ALT_BYTES-2)	/* jmp */	; \
    171  1.36    maxv 	.fill	(SVS_ENTER_ALT_BYTES-2),1,0xCC
    172  1.29    maxv #define SVS_ENTER_ALTSTACK \
    173  1.35    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_SVS_ENTER_ALT, SVS_ENTER_ALT_BYTES)	; \
    174  1.36    maxv 	NOSVS_ENTER_ALTSTACK
    175  1.29    maxv 
    176  1.35    maxv #define SVS_LEAVE_ALT_BYTES	22
    177  1.36    maxv #define NOSVS_LEAVE_ALTSTACK \
    178  1.36    maxv 	.byte 0xEB, (SVS_LEAVE_ALT_BYTES-2)	/* jmp */	; \
    179  1.36    maxv 	.fill	(SVS_LEAVE_ALT_BYTES-2),1,0xCC
    180  1.29    maxv #define SVS_LEAVE_ALTSTACK \
    181  1.35    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_SVS_LEAVE_ALT, SVS_LEAVE_ALT_BYTES)	; \
    182  1.36    maxv 	NOSVS_LEAVE_ALTSTACK
    183  1.35    maxv 
    184  1.39    maxv #define SVS_ENTER_NMI_BYTES	22
    185  1.39    maxv #define NOSVS_ENTER_NMI \
    186  1.39    maxv 	.byte 0xEB, (SVS_ENTER_NMI_BYTES-2)	/* jmp */	; \
    187  1.39    maxv 	.fill	(SVS_ENTER_NMI_BYTES-2),1,0xCC
    188  1.39    maxv #define SVS_ENTER_NMI \
    189  1.39    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_SVS_ENTER_NMI, SVS_ENTER_NMI_BYTES)	; \
    190  1.39    maxv 	NOSVS_ENTER_NMI
    191  1.39    maxv 
    192  1.39    maxv #define SVS_LEAVE_NMI_BYTES	11
    193  1.39    maxv #define NOSVS_LEAVE_NMI \
    194  1.39    maxv 	.byte 0xEB, (SVS_LEAVE_NMI_BYTES-2)	/* jmp */	; \
    195  1.39    maxv 	.fill	(SVS_LEAVE_NMI_BYTES-2),1,0xCC
    196  1.39    maxv #define SVS_LEAVE_NMI \
    197  1.39    maxv 	HOTPATCH(HP_NAME_SVS_LEAVE_NMI, SVS_LEAVE_NMI_BYTES)	; \
    198  1.39    maxv 	NOSVS_LEAVE_NMI
    199  1.39    maxv 
    200  1.27    maxv #else
    201  1.27    maxv #define SVS_ENTER	/* nothing */
    202  1.40  martin #define SVS_ENTER_NMI	/* nothing */
    203  1.27    maxv #define SVS_LEAVE	/* nothing */
    204  1.40  martin #define SVS_LEAVE_NMI	/* nothing */
    205  1.29    maxv #define SVS_ENTER_ALTSTACK	/* nothing */
    206  1.29    maxv #define SVS_LEAVE_ALTSTACK	/* nothing */
    207  1.27    maxv #endif
    208  1.27    maxv 
    209  1.46    maxv #ifdef KMSAN
    210  1.46    maxv #define KMSAN_ENTER	\
    211  1.46    maxv 	movq	%rsp,%rdi		; \
    212  1.46    maxv 	movq	$TF_REGSIZE+16+40,%rsi	; \
    213  1.46    maxv 	xorq	%rdx,%rdx		; \
    214  1.46    maxv 	callq	kmsan_mark		; \
    215  1.46    maxv 	callq	kmsan_intr_enter
    216  1.46    maxv #define KMSAN_LEAVE	\
    217  1.46    maxv 	pushq	%rbp			; \
    218  1.46    maxv 	movq	%rsp,%rbp		; \
    219  1.46    maxv 	callq	kmsan_intr_leave	; \
    220  1.46    maxv 	popq	%rbp
    221  1.46    maxv #define KMSAN_INIT_ARG(sz)	\
    222  1.46    maxv 	pushq	%rax			; \
    223  1.46    maxv 	pushq	%rcx			; \
    224  1.46    maxv 	pushq	%rdx			; \
    225  1.46    maxv 	pushq	%rsi			; \
    226  1.46    maxv 	pushq	%rdi			; \
    227  1.46    maxv 	pushq	%r8			; \
    228  1.46    maxv 	pushq	%r9			; \
    229  1.46    maxv 	pushq	%r10			; \
    230  1.46    maxv 	pushq	%r11			; \
    231  1.46    maxv 	movq	$sz,%rdi		; \
    232  1.46    maxv 	callq	_C_LABEL(kmsan_init_arg); \
    233  1.46    maxv 	popq	%r11			; \
    234  1.46    maxv 	popq	%r10			; \
    235  1.46    maxv 	popq	%r9			; \
    236  1.46    maxv 	popq	%r8			; \
    237  1.46    maxv 	popq	%rdi			; \
    238  1.46    maxv 	popq	%rsi			; \
    239  1.46    maxv 	popq	%rdx			; \
    240  1.46    maxv 	popq	%rcx			; \
    241  1.46    maxv 	popq	%rax
    242  1.46    maxv #define KMSAN_INIT_RET(sz)	\
    243  1.46    maxv 	pushq	%rax			; \
    244  1.46    maxv 	pushq	%rcx			; \
    245  1.46    maxv 	pushq	%rdx			; \
    246  1.46    maxv 	pushq	%rsi			; \
    247  1.46    maxv 	pushq	%rdi			; \
    248  1.46    maxv 	pushq	%r8			; \
    249  1.46    maxv 	pushq	%r9			; \
    250  1.46    maxv 	pushq	%r10			; \
    251  1.46    maxv 	pushq	%r11			; \
    252  1.46    maxv 	movq	$sz,%rdi		; \
    253  1.46    maxv 	callq	_C_LABEL(kmsan_init_ret); \
    254  1.46    maxv 	popq	%r11			; \
    255  1.46    maxv 	popq	%r10			; \
    256  1.46    maxv 	popq	%r9			; \
    257  1.46    maxv 	popq	%r8			; \
    258  1.46    maxv 	popq	%rdi			; \
    259  1.46    maxv 	popq	%rsi			; \
    260  1.46    maxv 	popq	%rdx			; \
    261  1.46    maxv 	popq	%rcx			; \
    262  1.46    maxv 	popq	%rax
    263  1.46    maxv #else
    264  1.46    maxv #define KMSAN_ENTER		/* nothing */
    265  1.46    maxv #define KMSAN_LEAVE		/* nothing */
    266  1.46    maxv #define KMSAN_INIT_ARG(sz)	/* nothing */
    267  1.46    maxv #define KMSAN_INIT_RET(sz)	/* nothing */
    268  1.46    maxv #endif
    269  1.46    maxv 
    270  1.37    maxv #define	INTRENTRY \
    271  1.10     dsl 	subq	$TF_REGSIZE,%rsp	; \
    272  1.17     dsl 	INTR_SAVE_GPRS			; \
    273  1.23    maxv 	cld				; \
    274  1.24    maxv 	SMAP_ENABLE			; \
    275  1.17     dsl 	testb	$SEL_UPL,TF_CS(%rsp)	; \
    276  1.37    maxv 	je	98f			; \
    277  1.20     dsl 	SWAPGS				; \
    278  1.38    maxv 	IBRS_ENTER			; \
    279  1.27    maxv 	SVS_ENTER			; \
    280  1.10     dsl 	movw	%gs,TF_GS(%rsp)		; \
    281  1.10     dsl 	movw	%fs,TF_FS(%rsp)		; \
    282  1.10     dsl 	movw	%es,TF_ES(%rsp)		; \
    283  1.37    maxv 	movw	%ds,TF_DS(%rsp)		; \
    284  1.46    maxv 98:	KMSAN_ENTER
    285   1.1    fvdl 
    286   1.1    fvdl #define INTRFASTEXIT \
    287  1.21    maxv 	jmp	intrfastexit
    288   1.1    fvdl 
    289   1.1    fvdl #define INTR_RECURSE_HWFRAME \
    290   1.1    fvdl 	movq	%rsp,%r10		; \
    291   1.1    fvdl 	movl	%ss,%r11d		; \
    292   1.1    fvdl 	pushq	%r11			; \
    293   1.1    fvdl 	pushq	%r10			; \
    294   1.1    fvdl 	pushfq				; \
    295  1.34    maxv 	pushq	$GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL); \
    296  1.17     dsl /* XEN: We must fixup CS, as even kernel mode runs at CPL 3 */ \
    297  1.18     dsl  	XEN_ONLY2(andb	$0xfc,(%rsp);)	  \
    298   1.1    fvdl 	pushq	%r13			;
    299   1.1    fvdl 
    300  1.33    maxv #define INTR_RECURSE_ENTRY \
    301  1.33    maxv 	subq	$TF_REGSIZE,%rsp	; \
    302  1.33    maxv 	INTR_SAVE_GPRS			; \
    303  1.46    maxv 	cld				; \
    304  1.46    maxv 	KMSAN_ENTER
    305  1.33    maxv 
    306   1.6    yamt #define	CHECK_DEFERRED_SWITCH \
    307  1.14     chs 	cmpl	$0, CPUVAR(WANT_PMAPLOAD)
    308   1.1    fvdl 
    309  1.11    yamt #define CHECK_ASTPENDING(reg)	cmpl	$0, L_MD_ASTPENDING(reg)
    310   1.2      ad #define CLEAR_ASTPENDING(reg)	movl	$0, L_MD_ASTPENDING(reg)
    311   1.1    fvdl 
    312  1.45    maxv /*
    313  1.45    maxv  * If the FPU state is not in the CPU, restore it. Executed with interrupts
    314  1.45    maxv  * disabled.
    315  1.45    maxv  *
    316  1.45    maxv  *     %r14 is curlwp, must not be modified
    317  1.45    maxv  *     %rbx must not be modified
    318  1.45    maxv  */
    319  1.45    maxv #define HANDLE_DEFERRED_FPU	\
    320  1.45    maxv 	testl	$MDL_FPU_IN_CPU,L_MD_FLAGS(%r14)	; \
    321  1.45    maxv 	jnz	1f					; \
    322  1.45    maxv 	call	_C_LABEL(fpu_handle_deferred)		; \
    323  1.45    maxv 	orl	$MDL_FPU_IN_CPU,L_MD_FLAGS(%r14)	; \
    324  1.45    maxv 1:
    325  1.45    maxv 
    326   1.1    fvdl #endif /* _AMD64_MACHINE_FRAMEASM_H */
    327