Fixes kernel state tracking for 32 bit x86
[akaros.git] / kern / arch / x86 / trap.c
1 #ifdef __SHARC__
2 #pragma nosharc
3 #define SINIT(x) x
4 #endif
5
6 #include <arch/mmu.h>
7 #include <arch/x86.h>
8 #include <arch/arch.h>
9 #include <arch/console.h>
10 #include <arch/apic.h>
11 #include <ros/common.h>
12 #include <smp.h>
13 #include <assert.h>
14 #include <pmap.h>
15 #include <trap.h>
16 #include <monitor.h>
17 #include <process.h>
18 #include <mm.h>
19 #include <stdio.h>
20 #include <slab.h>
21 #include <syscall.h>
22 #include <kdebug.h>
23 #include <kmalloc.h>
24 #include <arch/mptables.h>
25
26 taskstate_t RO ts;
27
28 /* Interrupt descriptor table.  64 bit needs 16 byte alignment (i think). */
29 gatedesc_t __attribute__((aligned (16))) idt[256] = { { 0 } };
30 pseudodesc_t idt_pd;
31
32 /* interrupt handler table, each element is a linked list of handlers for a
33  * given IRQ.  Modification requires holding the lock (TODO: RCU) */
34 struct irq_handler *irq_handlers[NUM_IRQS];
35 spinlock_t irq_handler_wlock = SPINLOCK_INITIALIZER_IRQSAVE;
36
37 const char *x86_trapname(int trapno)
38 {
39     // zra: excnames is SREADONLY because Ivy doesn't trust const
40         static const char *NT const (RO excnames)[] = {
41                 "Divide error",
42                 "Debug",
43                 "Non-Maskable Interrupt",
44                 "Breakpoint",
45                 "Overflow",
46                 "BOUND Range Exceeded",
47                 "Invalid Opcode",
48                 "Device Not Available",
49                 "Double Fault",
50                 "Coprocessor Segment Overrun",
51                 "Invalid TSS",
52                 "Segment Not Present",
53                 "Stack Fault",
54                 "General Protection",
55                 "Page Fault",
56                 "(unknown trap)",
57                 "x87 FPU Floating-Point Error",
58                 "Alignment Check",
59                 "Machine-Check",
60                 "SIMD Floating-Point Exception"
61         };
62
63         if (trapno < sizeof(excnames)/sizeof(excnames[0]))
64                 return excnames[trapno];
65         if (trapno == T_SYSCALL)
66                 return "System call";
67         return "(unknown trap)";
68 }
69
70 /* Set stacktop for the current core to be the stack the kernel will start on
71  * when trapping/interrupting from userspace.  Don't use this til after
72  * smp_percpu_init().  We can probably get the TSS by reading the task register
73  * and then the GDT.  Still, it's a pain. */
74 void set_stack_top(uintptr_t stacktop)
75 {
76         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
77         /* No need to reload the task register, this takes effect immediately */
78         x86_set_stacktop_tss(pcpui->tss, stacktop);
79         /* Also need to make sure sysenters come in correctly */
80         x86_set_sysenter_stacktop(stacktop);
81 }
82
83 /* Note the check implies we only are on a one page stack (or the first page) */
84 uintptr_t get_stack_top(void)
85 {
86         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
87         uintptr_t stacktop;
88         /* so we can check this in interrupt handlers (before smp_boot()) */
89         /* TODO: These are dangerous - it assumes we're on a one-page stack.  If we
90          * change it to KSTKSIZE, then we assume stacks are KSTKSIZE-aligned */
91         if (!pcpui->tss)
92                 return ROUNDUP(read_sp(), PGSIZE);
93         stacktop = x86_get_stacktop_tss(pcpui->tss);
94         if (stacktop != ROUNDUP(read_sp(), PGSIZE))
95                 panic("Bad stacktop: %p esp one is %p\n", stacktop,
96                       ROUNDUP(read_sp(), PGSIZE));
97         return stacktop;
98 }
99
100 /* Sends a non-maskable interrupt; the handler will print a trapframe. */
101 void send_nmi(uint32_t os_coreid)
102 {
103         /* NMI / IPI for x86 are limited to 8 bits */
104         uint8_t hw_core = (uint8_t)get_hw_coreid(os_coreid);
105         __send_nmi(hw_core);
106 }
107
108 void idt_init(void)
109 {
110         /* This table is made in trapentry$BITS.S by each macro in that file.
111          * It is layed out such that the ith entry is the ith's traphandler's
112          * (uintptr_t) trap addr, then (uint32_t) trap number. */
113         struct trapinfo { uintptr_t trapaddr; uint32_t trapnumber; }
114                __attribute__((packed));
115         extern struct trapinfo trap_tbl[];
116         extern struct trapinfo trap_tbl_end[];
117         int i, trap_tbl_size = trap_tbl_end - trap_tbl;
118         extern void ISR_default(void);
119         extern void ISR_syscall(void);
120
121         /* set all to default, to catch everything */
122         for (i = 0; i < 256; i++)
123                 SETGATE(idt[i], 0, GD_KT, &ISR_default, 0);
124
125         /* set all entries that have real trap handlers
126          * we need to stop short of the last one, since the last is the default
127          * handler with a fake interrupt number (500) that is out of bounds of
128          * the idt[] */
129         for (i = 0; i < trap_tbl_size - 1; i++)
130                 SETGATE(idt[trap_tbl[i].trapnumber], 0, GD_KT, trap_tbl[i].trapaddr, 0);
131         /* Sanity check */
132         assert((uintptr_t)ISR_syscall ==
133                ((uintptr_t)idt[T_SYSCALL].gd_off_63_32 << 32 |
134                 (uintptr_t)idt[T_SYSCALL].gd_off_31_16 << 16 |
135                 (uintptr_t)idt[T_SYSCALL].gd_off_15_0));
136         /* turn on trap-based syscall handling and other user-accessible ints
137          * DPL 3 means this can be triggered by the int instruction */
138         idt[T_SYSCALL].gd_dpl = SINIT(3);
139         idt[T_BRKPT].gd_dpl = SINIT(3);
140
141         /* Set up our kernel stack when changing rings */
142         /* Note: we want 16 byte aligned kernel stack frames (AMD 2:8.9.3) */
143         x86_set_stacktop_tss(&ts, (uintptr_t)bootstacktop);
144         x86_sysenter_init((uintptr_t)bootstacktop);
145
146 #ifdef CONFIG_KTHREAD_POISON
147         *kstack_bottom_addr((uintptr_t)bootstacktop) = 0xdeadbeef;
148 #endif /* CONFIG_KTHREAD_POISON */
149
150         /* Initialize the TSS field of the gdt.  The size of the TSS desc differs
151          * between 64 and 32 bit, hence the pointer acrobatics */
152         syssegdesc_t *ts_slot = (syssegdesc_t*)&gdt[GD_TSS >> 3];
153         *ts_slot = (syssegdesc_t)SEG_SYS_SMALL(STS_T32A, (uintptr_t)&ts,
154                                                sizeof(taskstate_t), 0);
155
156         /* Init the IDT PD.  Need to do this before ltr for some reason.  (Doing
157          * this between ltr and lidt causes the machine to reboot... */
158         idt_pd.pd_lim = sizeof(idt) - 1;
159         idt_pd.pd_base = (uintptr_t)idt;
160
161         ltr(GD_TSS);
162
163         asm volatile("lidt %0" : : "m"(idt_pd));
164
165         pic_remap();
166         pic_mask_all();
167
168 #ifdef CONFIG_ENABLE_MPTABLES
169         int ncleft = MAX_NUM_CPUS;
170
171         ncleft = mpsinit(ncleft);
172         ncleft = mpacpi(ncleft);
173         printk("MP and ACPI found %d cores\n", MAX_NUM_CPUS - ncleft);
174
175         apiconline();
176         ioapiconline();
177 #else
178         // set LINT0 to receive ExtINTs (KVM's default).  At reset they are 0x1000.
179         write_mmreg32(LAPIC_LVT_LINT0, 0x700);
180         lapic_enable();
181         unmask_lapic_lvt(LAPIC_LVT_LINT0);
182 #endif
183
184         /* the lapic IRQs need to be unmasked on a per-core basis */
185         register_irq(IdtLAPIC_TIMER, timer_interrupt, NULL,
186                      MKBUS(BusLAPIC, 0, 0, 0));
187         register_irq(IdtLAPIC_ERROR, handle_lapic_error, NULL,
188                      MKBUS(BusLAPIC, 0, 0, 0));
189         register_irq(I_KERNEL_MSG, handle_kmsg_ipi, NULL, MKBUS(BusIPI, 0, 0, 0));
190 }
191
192 static void handle_fperr(struct hw_trapframe *hw_tf)
193 {
194         uint16_t fpcw, fpsw;
195         uint32_t mxcsr;
196         asm volatile ("fnstcw %0" : "=m"(fpcw));
197         asm volatile ("fnstsw %0" : "=m"(fpsw));
198         asm volatile ("stmxcsr %0" : "=m"(mxcsr));
199         print_trapframe(hw_tf);
200         printk("Core %d: FP ERR, CW: 0x%04x, SW: 0x%04x, MXCSR 0x%08x\n", core_id(),
201                fpcw, fpsw, mxcsr);
202         printk("Core %d: The following faults are unmasked:\n", core_id());
203         if (fpsw & ~fpcw & FP_EXCP_IE) {
204                 printk("\tInvalid Operation: ");
205                 if (fpsw & FP_SW_SF) {
206                         if (fpsw & FP_SW_C1)
207                                 printk("Stack overflow\n");
208                         else
209                                 printk("Stack underflow\n");
210                 } else {
211                         printk("invalid arithmetic operand\n");
212                 }
213         }
214         if (fpsw & ~fpcw & FP_EXCP_DE)
215                 printk("\tDenormalized operand\n");
216         if (fpsw & ~fpcw & FP_EXCP_ZE)
217                 printk("\tDivide by zero\n");
218         if (fpsw & ~fpcw & FP_EXCP_OE)
219                 printk("\tNumeric Overflow\n");
220         if (fpsw & ~fpcw & FP_EXCP_UE)
221                 printk("\tNumeric Underflow\n");
222         if (fpsw & ~fpcw & FP_EXCP_PE)
223                 printk("\tInexact result (precision)\n");
224         printk("Killing the process.\n");
225         enable_irq();
226         proc_destroy(current);
227 }
228
229 void backtrace_kframe(struct hw_trapframe *hw_tf)
230 {
231         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
232         pcpui->__lock_checking_enabled--;
233         printk("\nBacktrace of faulting kernel context on Core %d:\n", core_id());
234         backtrace_frame(get_hwtf_pc(hw_tf), get_hwtf_fp(hw_tf));
235         pcpui->__lock_checking_enabled++;
236 }
237
238 static bool __handle_page_fault(struct hw_trapframe *hw_tf, unsigned long *aux)
239 {
240         uintptr_t fault_va = rcr2();
241         int prot = hw_tf->tf_err & PF_ERROR_WRITE ? PROT_WRITE : PROT_READ;
242         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
243         int err;
244
245         /* safe to reenable after rcr2 */
246         enable_irq();
247
248         if (!pcpui->cur_proc) {
249                 /* still catch KPFs */
250                 assert((hw_tf->tf_cs & 3) == 0);
251                 print_trapframe(hw_tf);
252                 backtrace_kframe(hw_tf);
253                 panic("Proc-less Page Fault in the Kernel at %p!", fault_va);
254         }
255         /* TODO - handle kernel page faults.  This is dangerous, since we might be
256          * holding locks in the kernel and could deadlock when we HPF.  For now, I'm
257          * just disabling the lock checker, since it'll flip out when it sees there
258          * is a kernel trap.  Will need to think about this a bit, esp when we
259          * properly handle bad addrs and whatnot.
260          *
261          * Also consider turning on IRQs globally while we call HPF. */
262         if (in_kernel(hw_tf))
263                 pcpui->__lock_checking_enabled--;
264         err = handle_page_fault(pcpui->cur_proc, fault_va, prot);
265         if (in_kernel(hw_tf))
266                 pcpui->__lock_checking_enabled++;
267         if (err) {
268                 if (in_kernel(hw_tf)) {
269                         print_trapframe(hw_tf);
270                         backtrace_kframe(hw_tf);
271                         panic("Proc-ful Page Fault in the Kernel at %p!", fault_va);
272                         /* if we want to do something like kill a process or other code, be
273                          * aware we are in a sort of irq-like context, meaning the main
274                          * kernel code we 'interrupted' could be holding locks - even
275                          * irqsave locks. */
276                 }
277
278                 if (err == -EAGAIN)
279                         hw_tf->tf_err |= PF_VMR_BACKED;
280                 *aux = fault_va;
281                 return FALSE;
282                 /* useful debugging */
283                 printk("[%08x] user %s fault va %p ip %p on core %d with err %d\n",
284                        current->pid, prot & PROT_READ ? "READ" : "WRITE", fault_va,
285                        hw_tf->tf_rip, core_id(), err);
286                 print_trapframe(hw_tf);
287                 /* Turn this on to help debug bad function pointers */
288 #ifdef CONFIG_X86_64
289                 printd("rsp %p\n\t 0(rsp): %p\n\t 8(rsp): %p\n\t 16(rsp): %p\n"
290                        "\t24(rsp): %p\n", hw_tf->tf_rsp,
291                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_rsp +  0),
292                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_rsp +  8),
293                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_rsp + 16),
294                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_rsp + 24));
295 #else
296                 printd("esp %p\n\t 0(esp): %p\n\t 4(esp): %p\n\t 8(esp): %p\n"
297                        "\t12(esp): %p\n", hw_tf->tf_esp,
298                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_esp +  0),
299                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_esp +  4),
300                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_esp +  8),
301                        *(uintptr_t*)(hw_tf->tf_esp + 12));
302 #endif
303         }
304         return TRUE;
305 }
306
307 /* Certain traps want IRQs enabled, such as the syscall.  Others can't handle
308  * it, like the page fault handler.  Turn them on on a case-by-case basis. */
309 static void trap_dispatch(struct hw_trapframe *hw_tf)
310 {
311         struct per_cpu_info *pcpui;
312         bool handled = TRUE;
313         unsigned long aux = 0;
314         // Handle processor exceptions.
315         switch(hw_tf->tf_trapno) {
316                 case T_NMI:
317                         /* Temporarily disable deadlock detection when we print.  We could
318                          * deadlock if we were printing when we NMIed. */
319                         pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
320                         pcpui->__lock_checking_enabled--;
321                         /* This is a bit hacky, but we don't have a decent API yet */
322                         extern bool mon_verbose_trace;
323                         if (mon_verbose_trace) {
324                                 print_trapframe(hw_tf);
325                                 backtrace_kframe(hw_tf);
326                         }
327                         char *fn_name = get_fn_name(x86_get_ip_hw(hw_tf));
328                         printk("Core %d is at %p (%s)\n", core_id(), x86_get_ip_hw(hw_tf),
329                                fn_name);
330                         kfree(fn_name);
331                         print_kmsgs(core_id());
332                         pcpui->__lock_checking_enabled++;
333                         break;
334                 case T_BRKPT:
335                         enable_irq();
336                         monitor(hw_tf);
337                         break;
338                 case T_ILLOP:
339                 {
340                         /* TODO: this can PF if there is a concurrent unmap/PM removal. */
341                         uintptr_t ip = x86_get_ip_hw(hw_tf);
342                         pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
343                         pcpui->__lock_checking_enabled--;               /* for print debugging */
344                         /* We will muck with the actual TF.  If we're dealing with
345                          * userspace, we need to make sure we edit the actual TF that will
346                          * get restarted (pcpui), and not the TF on the kstack (which aren't
347                          * the same).  See set_current_ctx() for more info. */
348                         if (!in_kernel(hw_tf))
349                                 hw_tf = &pcpui->cur_ctx->tf.hw_tf;
350                         printd("bad opcode, eip: %p, next 3 bytes: %x %x %x\n", ip, 
351                                *(uint8_t*)(ip + 0), 
352                                *(uint8_t*)(ip + 1), 
353                                *(uint8_t*)(ip + 2)); 
354                         /* rdtscp: 0f 01 f9 */
355                         if (*(uint8_t*)(ip + 0) == 0x0f, 
356                             *(uint8_t*)(ip + 1) == 0x01, 
357                             *(uint8_t*)(ip + 2) == 0xf9) {
358                                 x86_fake_rdtscp(hw_tf);
359                                 pcpui->__lock_checking_enabled++;       /* for print debugging */
360                                 return;
361                         }
362                         enable_irq();
363                         monitor(hw_tf);
364                         pcpui->__lock_checking_enabled++;               /* for print debugging */
365                         break;
366                 }
367                 case T_PGFLT:
368                         handled = __handle_page_fault(hw_tf, &aux);
369                         break;
370                 case T_FPERR:
371                         handle_fperr(hw_tf);
372                         break;
373                 case T_SYSCALL:
374                         enable_irq();
375                         // check for userspace, for now
376                         assert(hw_tf->tf_cs != GD_KT);
377                         /* Set up and run the async calls */
378                         /* TODO: this is using the wrong reg1 for traps for 32 bit */
379                         prep_syscalls(current,
380                                       (struct syscall*)x86_get_systrap_arg0(hw_tf),
381                                                   (unsigned int)x86_get_systrap_arg1(hw_tf));
382                         break;
383                 default:
384                         if (hw_tf->tf_cs == GD_KT) {
385                                 print_trapframe(hw_tf);
386                                 panic("Damn Damn!  Unhandled trap in the kernel!");
387                         } else {
388                                 handled = FALSE;
389                         }
390         }
391         if (!handled)
392                 reflect_unhandled_trap(hw_tf->tf_trapno, hw_tf->tf_err, aux);
393 }
394
395 /* Helper.  For now, this copies out the TF to pcpui.  Eventually, we should
396  * consider doing this in trapentry.S
397  *
398  * TODO: consider having this return the tf used, so we can set tf in trap and
399  * irq handlers to edit the TF that will get restarted.  Right now, the kernel
400  * uses and restarts tf, but userspace restarts the old pcpui tf.  It is
401  * tempting to do this, but note that tf stays on the stack of the kthread,
402  * while pcpui->cur_ctx is for the core we trapped in on.  Meaning if we ever
403  * block, suddenly cur_ctx is pointing to some old clobbered state that was
404  * already returned to and can't be trusted.  Meanwhile tf can always be trusted
405  * (like with an in_kernel() check).  The only types of traps from the user that
406  * can be expected to have editable trapframes are ones that don't block. */
407 static void set_current_ctx_hw(struct per_cpu_info *pcpui,
408                                struct hw_trapframe *hw_tf)
409 {
410         assert(!irq_is_enabled());
411         assert(!pcpui->cur_ctx);
412         pcpui->actual_ctx.type = ROS_HW_CTX;
413         pcpui->actual_ctx.tf.hw_tf = *hw_tf;
414         pcpui->cur_ctx = &pcpui->actual_ctx;
415 }
416
417 static void set_current_ctx_sw(struct per_cpu_info *pcpui,
418                                struct sw_trapframe *sw_tf)
419 {
420         assert(!irq_is_enabled());
421         assert(!pcpui->cur_ctx);
422         pcpui->actual_ctx.type = ROS_SW_CTX;
423         pcpui->actual_ctx.tf.sw_tf = *sw_tf;
424         pcpui->cur_ctx = &pcpui->actual_ctx;
425 }
426
427 /* If the interrupt interrupted a halt, we advance past it.  Made to work with
428  * x86's custom cpu_halt() in arch/arch.h.  Note this nearly never gets called.
429  * I needed to insert exactly one 'nop' in cpu_halt() (that isn't there now) to
430  * get the interrupt to trip on the hlt, o/w the hlt will execute before the
431  * interrupt arrives (even with a pending interrupt that should hit right after
432  * an interrupt_enable (sti)).  This was on the i7. */
433 static void abort_halt(struct hw_trapframe *hw_tf)
434 {
435         /* Don't care about user TFs.  Incidentally, dereferencing user EIPs is
436          * reading userspace memory, which can be dangerous.  It can page fault,
437          * like immediately after a fork (which doesn't populate the pages). */
438         if (!in_kernel(hw_tf))
439                 return;
440         /* the halt instruction in is 0xf4, and it's size is 1 byte */
441         if (*(uint8_t*)x86_get_ip_hw(hw_tf) == 0xf4)
442                 x86_advance_ip(hw_tf, 1);
443 }
444
445 void trap(struct hw_trapframe *hw_tf)
446 {
447         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
448         /* Copy out the TF for now */
449         if (!in_kernel(hw_tf)) {
450                 set_current_ctx_hw(pcpui, hw_tf);
451                 /* ignoring state for nested kernel traps.  should be rare. */
452                 __set_cpu_state(pcpui, CPU_STATE_KERNEL);
453         } else {
454                 inc_ktrap_depth(pcpui);
455         }
456         printd("Incoming TRAP %d on core %d, TF at %p\n", hw_tf->tf_trapno,
457                core_id(), hw_tf);
458         if ((hw_tf->tf_cs & ~3) != GD_UT && (hw_tf->tf_cs & ~3) != GD_KT) {
459                 print_trapframe(hw_tf);
460                 panic("Trapframe with invalid CS!");
461         }
462         trap_dispatch(hw_tf);
463         /* Return to the current process, which should be runnable.  If we're the
464          * kernel, we should just return naturally.  Note that current and tf need
465          * to still be okay (might not be after blocking) */
466         if (in_kernel(hw_tf)) {
467                 dec_ktrap_depth(pcpui);
468                 return;
469         }
470         proc_restartcore();
471         assert(0);
472 }
473
474 static bool vector_is_irq(int apic_vec)
475 {
476         /* arguably, we could limit them to MaxIdtIOAPIC */
477         return (IdtPIC <= apic_vec) && (apic_vec <= IdtMAX);
478 }
479
480 /* Note IRQs are disabled unless explicitly turned on.
481  *
482  * In general, we should only get trapno's >= PIC1_OFFSET (32).  Anything else
483  * should be a trap.  Even if we don't use the PIC, that should be the standard.
484  * It is possible to get a spurious LAPIC IRQ with vector 15 (or similar), but
485  * the spurious check should catch that.
486  *
487  * Note that from hardware's perspective (PIC, etc), IRQs start from 0, but they
488  * are all mapped up at PIC1_OFFSET for the cpu / irq_handler. */
489 void handle_irq(struct hw_trapframe *hw_tf)
490 {
491         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
492         struct irq_handler *irq_h;
493         /* Copy out the TF for now */
494         if (!in_kernel(hw_tf))
495                 set_current_ctx_hw(pcpui, hw_tf);
496         if (!in_irq_ctx(pcpui))
497                 __set_cpu_state(pcpui, CPU_STATE_IRQ);
498         inc_irq_depth(pcpui);
499         /* Coupled with cpu_halt() and smp_idle() */
500         abort_halt(hw_tf);
501         //if (core_id())
502         if (hw_tf->tf_trapno != IdtLAPIC_TIMER) /* timer irq */
503         if (hw_tf->tf_trapno != I_KERNEL_MSG)
504         if (hw_tf->tf_trapno != 65)     /* qemu serial tends to get this one */
505                 printd("Incoming IRQ, ISR: %d on core %d\n", hw_tf->tf_trapno,
506                        core_id());
507         /* TODO: RCU read lock */
508         irq_h = irq_handlers[hw_tf->tf_trapno];
509         if (!irq_h) {
510                 warn_once("Received IRQ %d, had no handler registered!",
511                           hw_tf->tf_trapno);
512                 /* If we don't have an IRQ handler, we don't know how to EOI.  Odds are,
513                  * it's a LAPIC IRQ, such as I_TESTING */
514                 if (!lapic_check_spurious(hw_tf->tf_trapno))
515                         lapic_send_eoi(hw_tf->tf_trapno);
516                 goto out_no_eoi;
517         }
518         if (irq_h->check_spurious(hw_tf->tf_trapno))
519                 goto out_no_eoi;
520         /* Can now be interrupted/nested by higher priority IRQs, but not by our
521          * current IRQ vector, til we EOI. */
522         enable_irq();
523         while (irq_h) {
524                 irq_h->isr(hw_tf, irq_h->data);
525                 irq_h = irq_h->next;
526         }
527         // if we're a general purpose IPI function call, down the cpu_list
528         extern handler_wrapper_t handler_wrappers[NUM_HANDLER_WRAPPERS];
529         if ((I_SMP_CALL0 <= hw_tf->tf_trapno) &&
530             (hw_tf->tf_trapno <= I_SMP_CALL_LAST))
531                 down_checklist(handler_wrappers[hw_tf->tf_trapno & 0x0f].cpu_list);
532         disable_irq();
533         /* Keep in sync with ipi_is_pending */
534         irq_handlers[hw_tf->tf_trapno]->eoi(hw_tf->tf_trapno);
535         /* Fall-through */
536 out_no_eoi:
537         dec_irq_depth(pcpui);
538         if (!in_irq_ctx(pcpui))
539                 __set_cpu_state(pcpui, CPU_STATE_KERNEL);
540         /* Return to the current process, which should be runnable.  If we're the
541          * kernel, we should just return naturally.  Note that current and tf need
542          * to still be okay (might not be after blocking) */
543         if (in_kernel(hw_tf))
544                 return;
545         proc_restartcore();
546         assert(0);
547 }
548
549 int register_irq(int irq, isr_t handler, void *irq_arg, uint32_t tbdf)
550 {
551         struct irq_handler *irq_h;
552         int vector;
553         irq_h = kzmalloc(sizeof(struct irq_handler), 0);
554         assert(irq_h);
555         irq_h->dev_irq = irq;
556         irq_h->tbdf = tbdf;
557         vector = bus_irq_setup(irq_h);
558         if (vector == -1) {
559                 kfree(irq_h);
560                 return -1;
561         }
562         printk("IRQ %d, vector %d (0x%x), type %s\n", irq, vector, vector,
563                irq_h->type);
564         assert(irq_h->check_spurious && irq_h->eoi);
565         irq_h->isr = handler;
566         irq_h->data = irq_arg;
567         irq_h->apic_vector = vector;
568         /* RCU write lock */
569         spin_lock_irqsave(&irq_handler_wlock);
570         irq_h->next = irq_handlers[vector];
571         wmb();  /* make sure irq_h is done before publishing to readers */
572         irq_handlers[vector] = irq_h;
573         spin_unlock_irqsave(&irq_handler_wlock);
574         /* Most IRQs other than the BusIPI should need their irq unmasked.
575          * Might need to pass the irq_h, in case unmask needs more info.
576          * The lapic IRQs need to be unmasked on a per-core basis */
577         if (irq_h->unmask && strcmp(irq_h->type, "lapic"))
578                 irq_h->unmask(irq_h, vector);
579         return 0;
580 }
581
582 /* These routing functions only allow the routing of an irq to a single core.
583  * If we want to route to multiple cores, we'll probably need to set up logical
584  * groups or something and take some additional parameters. */
585 static int route_irq_h(struct irq_handler *irq_h, int os_coreid)
586 {
587         int hw_coreid;
588         if (!irq_h->route_irq) {
589                 printk("[kernel] apic_vec %d, type %s cannot be routed\n",
590                        irq_h->apic_vector, irq_h->type);
591                 return -1;
592         }
593         if (os_coreid >= MAX_NUM_CPUS) {
594                 printk("[kernel] os_coreid %d out of range!\n", os_coreid);
595                 return -1;
596         }
597         hw_coreid = get_hw_coreid(os_coreid);
598         if (hw_coreid == -1) {
599                 printk("[kernel] os_coreid %d not a valid hw core!\n", os_coreid);
600                 return -1;
601         }
602         irq_h->route_irq(irq_h, irq_h->apic_vector, hw_coreid);
603         return 0;
604 }
605
606 /* Routes all irqs for a given apic_vector to os_coreid.  Returns 0 if all of
607  * them succeeded.  -1 if there were none or if any of them failed.  We don't
608  * share IRQs often (if ever anymore), so this shouldn't be an issue. */
609 int route_irqs(int apic_vec, int os_coreid)
610 {
611         struct irq_handler *irq_h;
612         int ret = -1;
613         if (!vector_is_irq(apic_vec)) {
614                 printk("[kernel] vector %d is not an IRQ vector!\n", apic_vec);
615                 return -1;
616         }
617         irq_h = irq_handlers[apic_vec];
618         while (irq_h) {
619                 assert(irq_h->apic_vector == apic_vec);
620                 ret = route_irq_h(irq_h, os_coreid);
621                 irq_h = irq_h->next;
622         }
623         return ret;
624 }
625
626 /* It's a moderate pain in the ass to put these in bit-specific files (header
627  * hell with the set_current_ helpers) */
628 #ifdef CONFIG_X86_64
629 void sysenter_callwrapper(struct syscall *sysc, unsigned long count,
630                           struct sw_trapframe *sw_tf)
631 {
632         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
633         set_current_ctx_sw(pcpui, sw_tf);
634         __set_cpu_state(pcpui, CPU_STATE_KERNEL);
635         /* Once we've set_current_ctx, we can enable interrupts.  This used to be
636          * mandatory (we had immediate KMSGs that would muck with cur_ctx).  Now it
637          * should only help for sanity/debugging. */
638         enable_irq();
639         /* Set up and run the async calls */
640         prep_syscalls(current, sysc, count);
641         /* If you use pcpui again, reread it, since you might have migrated */
642         proc_restartcore();
643 }
644
645 #else
646
647 /* This is called from sysenter's asm, with the tf on the kernel stack. */
648 /* TODO: use a sw_tf for sysenter */
649 void sysenter_callwrapper(struct hw_trapframe *hw_tf)
650 {
651         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
652         assert(!in_kernel(hw_tf));
653         set_current_ctx_hw(pcpui, hw_tf);
654         __set_cpu_state(pcpui, CPU_STATE_KERNEL);
655         /* Once we've set_current_ctx, we can enable interrupts.  This used to be
656          * mandatory (we had immediate KMSGs that would muck with cur_ctx).  Now it
657          * should only help for sanity/debugging. */
658         enable_irq();
659
660         /* Set up and run the async calls */
661         prep_syscalls(current,
662                                   (struct syscall*)x86_get_sysenter_arg0(hw_tf),
663                                   (unsigned int)x86_get_sysenter_arg1(hw_tf));
664         /* If you use pcpui again, reread it, since you might have migrated */
665         proc_restartcore();
666 }
667 #endif
668
669 /* Declared in x86/arch.h */
670 void send_ipi(uint32_t os_coreid, uint8_t vector)
671 {
672         int hw_coreid = get_hw_coreid(os_coreid);
673         if (hw_coreid == -1) {
674                 panic("Unmapped OS coreid (OS %d)!\n", os_coreid);
675                 return;
676         }
677         __send_ipi(hw_coreid, vector);
678 }