Home | History | Annotate | Line # | Download | only in include
cpufunc.h revision 1.35
      1  1.35      maxv /*	$NetBSD: cpufunc.h,v 1.35 2019/09/07 11:09:03 maxv Exp $	*/
      2   1.1        ad 
      3  1.25      maxv /*
      4  1.25      maxv  * Copyright (c) 1998, 2007, 2019 The NetBSD Foundation, Inc.
      5   1.1        ad  * All rights reserved.
      6   1.1        ad  *
      7   1.1        ad  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
      8   1.2        ad  * by Charles M. Hannum, and by Andrew Doran.
      9   1.1        ad  *
     10   1.1        ad  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     11   1.1        ad  * modification, are permitted provided that the following conditions
     12   1.1        ad  * are met:
     13   1.1        ad  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     14   1.1        ad  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     15   1.1        ad  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     16   1.1        ad  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     17   1.1        ad  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     18   1.1        ad  *
     19   1.1        ad  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
     20   1.1        ad  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
     21   1.1        ad  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
     22   1.1        ad  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
     23   1.1        ad  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
     24   1.1        ad  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
     25   1.1        ad  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
     26   1.1        ad  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
     27   1.1        ad  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
     28   1.1        ad  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
     29   1.1        ad  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     30   1.1        ad  */
     31   1.1        ad 
     32   1.1        ad #ifndef _X86_CPUFUNC_H_
     33   1.1        ad #define	_X86_CPUFUNC_H_
     34   1.1        ad 
     35   1.1        ad /*
     36   1.1        ad  * Functions to provide access to x86-specific instructions.
     37   1.1        ad  */
     38   1.1        ad 
     39   1.1        ad #include <sys/cdefs.h>
     40   1.1        ad #include <sys/types.h>
     41   1.1        ad 
     42   1.1        ad #include <machine/segments.h>
     43   1.1        ad #include <machine/specialreg.h>
     44   1.1        ad 
     45   1.1        ad #ifdef _KERNEL
     46  1.28    bouyer #if defined(_KERNEL_OPT)
     47  1.28    bouyer #include "opt_xen.h"
     48  1.28    bouyer #endif
     49   1.1        ad 
     50  1.26      maxv static inline void
     51  1.26      maxv x86_pause(void)
     52  1.26      maxv {
     53  1.32  christos 	__asm volatile ("pause");
     54  1.26      maxv }
     55  1.26      maxv 
     56   1.1        ad void	x86_lfence(void);
     57   1.1        ad void	x86_sfence(void);
     58   1.1        ad void	x86_mfence(void);
     59   1.1        ad void	x86_flush(void);
     60  1.25      maxv void	x86_hlt(void);
     61  1.25      maxv void	x86_stihlt(void);
     62  1.25      maxv void	tlbflush(void);
     63  1.25      maxv void	tlbflushg(void);
     64  1.25      maxv void	invlpg(vaddr_t);
     65  1.25      maxv void	wbinvd(void);
     66  1.25      maxv void	breakpoint(void);
     67  1.26      maxv 
     68  1.31      maxv #define INVPCID_ADDRESS		0
     69  1.31      maxv #define INVPCID_CONTEXT		1
     70  1.31      maxv #define INVPCID_ALL		2
     71  1.31      maxv #define INVPCID_ALL_NONGLOBAL	3
     72  1.31      maxv 
     73  1.31      maxv static inline void
     74  1.31      maxv invpcid(register_t op, uint64_t pcid, vaddr_t va)
     75  1.31      maxv {
     76  1.31      maxv 	struct {
     77  1.31      maxv 		uint64_t pcid;
     78  1.31      maxv 		uint64_t addr;
     79  1.31      maxv 	} desc = {
     80  1.31      maxv 		.pcid = pcid,
     81  1.31      maxv 		.addr = va
     82  1.31      maxv 	};
     83  1.31      maxv 
     84  1.32  christos 	__asm volatile (
     85  1.31      maxv 		"invpcid %[desc],%[op]"
     86  1.31      maxv 		:
     87  1.31      maxv 		: [desc] "m" (desc), [op] "r" (op)
     88  1.31      maxv 		: "memory"
     89  1.31      maxv 	);
     90  1.31      maxv }
     91  1.31      maxv 
     92  1.26      maxv static inline uint64_t
     93  1.26      maxv rdtsc(void)
     94  1.26      maxv {
     95  1.26      maxv 	uint32_t low, high;
     96  1.26      maxv 
     97  1.32  christos 	__asm volatile (
     98  1.26      maxv 		"rdtsc"
     99  1.26      maxv 		: "=a" (low), "=d" (high)
    100  1.26      maxv 		:
    101  1.26      maxv 	);
    102  1.26      maxv 
    103  1.26      maxv 	return (low | ((uint64_t)high << 32));
    104  1.26      maxv }
    105  1.26      maxv 
    106  1.10    cegger #ifndef XEN
    107  1.24      maxv void	x86_hotpatch(uint32_t, const uint8_t *, size_t);
    108  1.24      maxv void	x86_patch_window_open(u_long *, u_long *);
    109  1.24      maxv void	x86_patch_window_close(u_long, u_long);
    110   1.9        ad void	x86_patch(bool);
    111  1.10    cegger #endif
    112  1.25      maxv 
    113  1.25      maxv void	x86_monitor(const void *, uint32_t, uint32_t);
    114  1.25      maxv void	x86_mwait(uint32_t, uint32_t);
    115  1.33      maxv 
    116  1.33      maxv static inline void
    117  1.33      maxv x86_cpuid2(uint32_t eax, uint32_t ecx, uint32_t *regs)
    118  1.33      maxv {
    119  1.33      maxv 	uint32_t ebx, edx;
    120  1.33      maxv 
    121  1.33      maxv 	__asm volatile (
    122  1.33      maxv 		"cpuid"
    123  1.33      maxv 		: "=a" (eax), "=b" (ebx), "=c" (ecx), "=d" (edx)
    124  1.33      maxv 		: "a" (eax), "c" (ecx)
    125  1.33      maxv 	);
    126  1.33      maxv 
    127  1.33      maxv 	regs[0] = eax;
    128  1.33      maxv 	regs[1] = ebx;
    129  1.33      maxv 	regs[2] = ecx;
    130  1.33      maxv 	regs[3] = edx;
    131  1.33      maxv }
    132  1.33      maxv #define x86_cpuid(a,b)	x86_cpuid2((a), 0, (b))
    133  1.25      maxv 
    134  1.25      maxv /* -------------------------------------------------------------------------- */
    135  1.25      maxv 
    136   1.1        ad void	lidt(struct region_descriptor *);
    137   1.1        ad void	lldt(u_short);
    138   1.1        ad void	ltr(u_short);
    139  1.25      maxv 
    140  1.27      maxv static inline uint16_t
    141  1.27      maxv x86_getss(void)
    142  1.27      maxv {
    143  1.27      maxv 	uint16_t val;
    144  1.27      maxv 
    145  1.32  christos 	__asm volatile (
    146  1.27      maxv 		"mov	%%ss,%[val]"
    147  1.27      maxv 		: [val] "=r" (val)
    148  1.27      maxv 		:
    149  1.27      maxv 	);
    150  1.27      maxv 	return val;
    151  1.27      maxv }
    152  1.27      maxv 
    153  1.27      maxv static inline void
    154  1.27      maxv setds(uint16_t val)
    155  1.27      maxv {
    156  1.32  christos 	__asm volatile (
    157  1.27      maxv 		"mov	%[val],%%ds"
    158  1.27      maxv 		:
    159  1.27      maxv 		: [val] "r" (val)
    160  1.27      maxv 	);
    161  1.27      maxv }
    162  1.27      maxv 
    163  1.27      maxv static inline void
    164  1.27      maxv setes(uint16_t val)
    165  1.27      maxv {
    166  1.32  christos 	__asm volatile (
    167  1.27      maxv 		"mov	%[val],%%es"
    168  1.27      maxv 		:
    169  1.27      maxv 		: [val] "r" (val)
    170  1.27      maxv 	);
    171  1.27      maxv }
    172  1.27      maxv 
    173  1.27      maxv static inline void
    174  1.27      maxv setfs(uint16_t val)
    175  1.27      maxv {
    176  1.32  christos 	__asm volatile (
    177  1.27      maxv 		"mov	%[val],%%fs"
    178  1.27      maxv 		:
    179  1.27      maxv 		: [val] "r" (val)
    180  1.27      maxv 	);
    181  1.27      maxv }
    182  1.27      maxv 
    183  1.25      maxv void	setusergs(int);
    184  1.25      maxv 
    185  1.25      maxv /* -------------------------------------------------------------------------- */
    186  1.17       dsl 
    187  1.27      maxv #define FUNC_CR(crnum)					\
    188  1.27      maxv 	static inline void lcr##crnum(register_t val)	\
    189  1.27      maxv 	{						\
    190  1.32  christos 		__asm volatile (				\
    191  1.27      maxv 			"mov	%[val],%%cr" #crnum	\
    192  1.27      maxv 			:				\
    193  1.27      maxv 			: [val] "r" (val)		\
    194  1.33      maxv 			: "memory"			\
    195  1.27      maxv 		);					\
    196  1.27      maxv 	}						\
    197  1.27      maxv 	static inline register_t rcr##crnum(void)	\
    198  1.27      maxv 	{						\
    199  1.27      maxv 		register_t val;				\
    200  1.32  christos 		__asm volatile (				\
    201  1.27      maxv 			"mov	%%cr" #crnum ",%[val]"	\
    202  1.27      maxv 			: [val] "=r" (val)		\
    203  1.27      maxv 			:				\
    204  1.27      maxv 		);					\
    205  1.27      maxv 		return val;				\
    206  1.27      maxv 	}
    207  1.27      maxv 
    208  1.27      maxv #define PROTO_CR(crnum)					\
    209  1.27      maxv 	void lcr##crnum(register_t);			\
    210  1.27      maxv 	register_t rcr##crnum(void);
    211  1.27      maxv 
    212  1.27      maxv #ifndef XENPV
    213  1.27      maxv FUNC_CR(0)
    214  1.27      maxv FUNC_CR(2)
    215  1.27      maxv FUNC_CR(3)
    216  1.27      maxv #else
    217  1.27      maxv PROTO_CR(0)
    218  1.27      maxv PROTO_CR(2)
    219  1.27      maxv PROTO_CR(3)
    220  1.27      maxv #endif
    221  1.27      maxv 
    222  1.27      maxv FUNC_CR(4)
    223  1.27      maxv FUNC_CR(8)
    224  1.27      maxv 
    225  1.27      maxv /* -------------------------------------------------------------------------- */
    226  1.27      maxv 
    227  1.27      maxv #define FUNC_DR(drnum)					\
    228  1.27      maxv 	static inline void ldr##drnum(register_t val)	\
    229  1.27      maxv 	{						\
    230  1.32  christos 		__asm volatile (				\
    231  1.27      maxv 			"mov	%[val],%%dr" #drnum	\
    232  1.27      maxv 			:				\
    233  1.27      maxv 			: [val] "r" (val)		\
    234  1.27      maxv 		);					\
    235  1.27      maxv 	}						\
    236  1.27      maxv 	static inline register_t rdr##drnum(void)	\
    237  1.27      maxv 	{						\
    238  1.27      maxv 		register_t val;				\
    239  1.32  christos 		__asm volatile (				\
    240  1.27      maxv 			"mov	%%dr" #drnum ",%[val]"	\
    241  1.27      maxv 			: [val] "=r" (val)		\
    242  1.27      maxv 			:				\
    243  1.27      maxv 		);					\
    244  1.27      maxv 		return val;				\
    245  1.27      maxv 	}
    246  1.27      maxv 
    247  1.27      maxv #define PROTO_DR(drnum)					\
    248  1.27      maxv 	register_t rdr##drnum(void);			\
    249  1.27      maxv 	void ldr##drnum(register_t);
    250  1.27      maxv 
    251  1.27      maxv #ifndef XENPV
    252  1.27      maxv FUNC_DR(0)
    253  1.27      maxv FUNC_DR(1)
    254  1.27      maxv FUNC_DR(2)
    255  1.27      maxv FUNC_DR(3)
    256  1.27      maxv FUNC_DR(6)
    257  1.27      maxv FUNC_DR(7)
    258  1.27      maxv #else
    259  1.27      maxv PROTO_DR(0)
    260  1.27      maxv PROTO_DR(1)
    261  1.27      maxv PROTO_DR(2)
    262  1.27      maxv PROTO_DR(3)
    263  1.27      maxv PROTO_DR(6)
    264  1.27      maxv PROTO_DR(7)
    265  1.27      maxv #endif
    266  1.27      maxv 
    267  1.27      maxv /* -------------------------------------------------------------------------- */
    268  1.27      maxv 
    269  1.18       dsl union savefpu;
    270  1.27      maxv 
    271  1.27      maxv static inline void
    272  1.27      maxv fninit(void)
    273  1.27      maxv {
    274  1.35      maxv 	__asm volatile ("fninit" ::: "memory");
    275  1.27      maxv }
    276  1.27      maxv 
    277  1.27      maxv static inline void
    278  1.27      maxv fnclex(void)
    279  1.27      maxv {
    280  1.32  christos 	__asm volatile ("fnclex");
    281  1.27      maxv }
    282  1.27      maxv 
    283  1.34      maxv static inline void
    284  1.34      maxv fnstcw(uint16_t *val)
    285  1.34      maxv {
    286  1.34      maxv 	__asm volatile (
    287  1.34      maxv 		"fnstcw	%[val]"
    288  1.34      maxv 		: [val] "=m" (*val)
    289  1.34      maxv 		:
    290  1.34      maxv 	);
    291  1.34      maxv }
    292  1.34      maxv 
    293  1.34      maxv static inline void
    294  1.34      maxv fnstsw(uint16_t *val)
    295  1.34      maxv {
    296  1.34      maxv 	__asm volatile (
    297  1.34      maxv 		"fnstsw	%[val]"
    298  1.34      maxv 		: [val] "=m" (*val)
    299  1.34      maxv 		:
    300  1.34      maxv 	);
    301  1.34      maxv }
    302  1.27      maxv 
    303  1.27      maxv static inline void
    304  1.27      maxv clts(void)
    305  1.27      maxv {
    306  1.35      maxv 	__asm volatile ("clts" ::: "memory");
    307  1.27      maxv }
    308  1.27      maxv 
    309   1.1        ad void	stts(void);
    310  1.25      maxv 
    311  1.34      maxv static inline void
    312  1.34      maxv x86_stmxcsr(uint32_t *val)
    313  1.34      maxv {
    314  1.34      maxv 	__asm volatile (
    315  1.34      maxv 		"stmxcsr %[val]"
    316  1.34      maxv 		: [val] "=m" (*val)
    317  1.34      maxv 		:
    318  1.34      maxv 	);
    319  1.34      maxv }
    320  1.34      maxv 
    321  1.34      maxv static inline void
    322  1.34      maxv x86_ldmxcsr(uint32_t *val)
    323  1.34      maxv {
    324  1.34      maxv 	__asm volatile (
    325  1.34      maxv 		"ldmxcsr %[val]"
    326  1.34      maxv 		:
    327  1.34      maxv 		: [val] "m" (*val)
    328  1.34      maxv 	);
    329  1.34      maxv }
    330  1.34      maxv 
    331  1.16       dsl void	fldummy(void);
    332  1.18       dsl 
    333  1.26      maxv static inline uint64_t
    334  1.26      maxv rdxcr(uint32_t xcr)
    335  1.26      maxv {
    336  1.26      maxv 	uint32_t low, high;
    337  1.26      maxv 
    338  1.32  christos 	__asm volatile (
    339  1.26      maxv 		"xgetbv"
    340  1.26      maxv 		: "=a" (low), "=d" (high)
    341  1.26      maxv 		: "c" (xcr)
    342  1.26      maxv 	);
    343  1.26      maxv 
    344  1.26      maxv 	return (low | ((uint64_t)high << 32));
    345  1.26      maxv }
    346  1.26      maxv 
    347  1.26      maxv static inline void
    348  1.26      maxv wrxcr(uint32_t xcr, uint64_t val)
    349  1.26      maxv {
    350  1.26      maxv 	uint32_t low, high;
    351  1.26      maxv 
    352  1.26      maxv 	low = val;
    353  1.26      maxv 	high = val >> 32;
    354  1.32  christos 	__asm volatile (
    355  1.26      maxv 		"xsetbv"
    356  1.26      maxv 		:
    357  1.26      maxv 		: "a" (low), "d" (high), "c" (xcr)
    358  1.26      maxv 	);
    359  1.26      maxv }
    360  1.18       dsl 
    361  1.34      maxv void	fnsave(union savefpu *);
    362  1.34      maxv void	frstor(const union savefpu *);
    363  1.34      maxv 
    364  1.34      maxv void	fxsave(union savefpu *);
    365  1.34      maxv void	fxrstor(const union savefpu *);
    366  1.34      maxv 
    367  1.18       dsl void	xsave(union savefpu *, uint64_t);
    368  1.18       dsl void	xsaveopt(union savefpu *, uint64_t);
    369  1.34      maxv void	xrstor(const union savefpu *, uint64_t);
    370  1.18       dsl 
    371  1.25      maxv /* -------------------------------------------------------------------------- */
    372   1.1        ad 
    373  1.28    bouyer #ifdef XENPV
    374  1.28    bouyer void x86_disable_intr(void);
    375  1.28    bouyer void x86_enable_intr(void);
    376  1.28    bouyer #else
    377  1.27      maxv static inline void
    378  1.27      maxv x86_disable_intr(void)
    379  1.27      maxv {
    380  1.33      maxv 	__asm volatile ("cli" ::: "memory");
    381  1.27      maxv }
    382  1.27      maxv 
    383  1.27      maxv static inline void
    384  1.27      maxv x86_enable_intr(void)
    385  1.27      maxv {
    386  1.33      maxv 	__asm volatile ("sti" ::: "memory");
    387  1.27      maxv }
    388  1.28    bouyer #endif /* XENPV */
    389  1.27      maxv 
    390   1.1        ad /* Use read_psl, write_psl when saving and restoring interrupt state. */
    391   1.1        ad u_long	x86_read_psl(void);
    392   1.1        ad void	x86_write_psl(u_long);
    393   1.1        ad 
    394   1.1        ad /* Use read_flags, write_flags to adjust other members of %eflags. */
    395   1.1        ad u_long	x86_read_flags(void);
    396   1.1        ad void	x86_write_flags(u_long);
    397   1.1        ad 
    398  1.11  christos void	x86_reset(void);
    399  1.11  christos 
    400  1.25      maxv /* -------------------------------------------------------------------------- */
    401  1.25      maxv 
    402   1.1        ad /*
    403   1.1        ad  * Some of the undocumented AMD64 MSRs need a 'passcode' to access.
    404   1.1        ad  * See LinuxBIOSv2: src/cpu/amd/model_fxx/model_fxx_init.c
    405   1.1        ad  */
    406   1.1        ad #define	OPTERON_MSR_PASSCODE	0x9c5a203aU
    407   1.1        ad 
    408  1.26      maxv static inline uint64_t
    409  1.26      maxv rdmsr(u_int msr)
    410  1.26      maxv {
    411  1.26      maxv 	uint32_t low, high;
    412  1.26      maxv 
    413  1.32  christos 	__asm volatile (
    414  1.26      maxv 		"rdmsr"
    415  1.26      maxv 		: "=a" (low), "=d" (high)
    416  1.26      maxv 		: "c" (msr)
    417  1.26      maxv 	);
    418  1.26      maxv 
    419  1.26      maxv 	return (low | ((uint64_t)high << 32));
    420  1.26      maxv }
    421  1.26      maxv 
    422  1.30  christos uint64_t	rdmsr_locked(u_int);
    423  1.30  christos int		rdmsr_safe(u_int, uint64_t *);
    424  1.30  christos 
    425  1.26      maxv static inline void
    426  1.26      maxv wrmsr(u_int msr, uint64_t val)
    427  1.26      maxv {
    428  1.26      maxv 	uint32_t low, high;
    429  1.26      maxv 
    430  1.26      maxv 	low = val;
    431  1.26      maxv 	high = val >> 32;
    432  1.32  christos 	__asm volatile (
    433  1.26      maxv 		"wrmsr"
    434  1.26      maxv 		:
    435  1.26      maxv 		: "a" (low), "d" (high), "c" (msr)
    436  1.35      maxv 		: "memory"
    437  1.26      maxv 	);
    438  1.26      maxv }
    439  1.26      maxv 
    440  1.30  christos void		wrmsr_locked(u_int, uint64_t);
    441  1.30  christos 
    442  1.30  christos #endif /* _KERNEL */
    443  1.30  christos 
    444   1.1        ad #endif /* !_X86_CPUFUNC_H_ */
    445