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