Kernel/x86 - Fixing build
[tpg/acess2.git] / Kernel / arch / x86 / lib.c
index c499c7a..3858eff 100644 (file)
 /*
- * AcessOS Microkernel Version
- * lib.c
+ * Acess2
+ *
+ * arch/x86/lib.c
+ * - General arch-specific stuff
  */
 #include <acess.h>
+#include <threads_int.h>
+
+#define TRACE_LOCKS    0
+
+#define DEBUG_TO_E9    1
+#define DEBUG_TO_SERIAL        1
+#define        SERIAL_PORT     0x3F8
+#define        GDB_SERIAL_PORT 0x2F8
+
+// === IMPRORTS ===
+#if TRACE_LOCKS
+extern struct sShortSpinlock   glDebug_Lock;
+extern struct sShortSpinlock   glThreadListLock;
+#endif
+extern int     GetCPUNum(void);
+
+// === PROTOTYPES ==
+Uint64 __udivdi3(Uint64 Num, Uint64 Den);
+Uint64 __umoddi3(Uint64 Num, Uint64 Den);
+
+// === GLOBALS ===
+ int   gbDebug_SerialSetup = 0;
+ int   gbGDB_SerialSetup = 0;
 
 // === CODE ===
-void Spinlock(int *lock)
+/**
+ * \brief Determine if a short spinlock is locked
+ * \param Lock Lock pointer
+ */
+int IS_LOCKED(struct sShortSpinlock *Lock)
+{
+       return !!Lock->Lock;
+}
+
+/**
+ * \brief Check if the current CPU has the lock
+ * \param Lock Lock pointer
+ */
+int CPU_HAS_LOCK(struct sShortSpinlock *Lock)
+{
+       return Lock->Lock == GetCPUNum() + 1;
+}
+
+/**
+ * \brief Acquire a Short Spinlock
+ * \param Lock Lock pointer
+ * 
+ * This type of mutex should only be used for very short sections of code,
+ * or in places where a Mutex_* would be overkill, such as appending
+ * an element to linked list (usually two assignement lines in C)
+ * 
+ * \note This type of lock halts interrupts, so ensure that no timing
+ * functions are called while it is held. As a matter of fact, spend as
+ * little time as possible with this lock held
+ * \note If \a STACKED_LOCKS is set, this type of spinlock can be nested
+ */
+void SHORTLOCK(struct sShortSpinlock *Lock)
 {
         int    v = 1;
-       while(v)        __asm__ __volatile__ ("lock xchgl %%eax, (%%edi)":"=a"(v):"a"(1),"D"(lock));
+        int    IF;
+        int    cpu = GetCPUNum() + 1;
+       
+       // Save interrupt state
+       __ASM__ ("pushf;\n\tpop %0" : "=r"(IF));
+       IF &= 0x200;    // AND out all but the interrupt flag
+       
+       #if TRACE_LOCKS
+       if( Lock != &glDebug_Lock && Lock != &glThreadListLock )
+       {
+               //Log_Log("LOCK", "%p locked by %p", Lock, __builtin_return_address(0));
+               Debug("%p obtaining %p (Called by %p)", __builtin_return_address(0), Lock, __builtin_return_address(1));
+       }
+       #endif
+       
+       __ASM__("cli");
+       
+       // Wait for another CPU to release
+       __ASM__(
+               "1: lock cmpxchgl %2, (%3)\n\t"
+               "jnz 1b"
+               : "=a"(v)
+               : "a"(0), "r"(cpu), "r"(&Lock->Lock)
+               );
+       
+       Lock->IF = IF;
+       
+       #if TRACE_LOCKS
+       if( Lock != &glDebug_Lock && Lock != &glThreadListLock )
+       {
+               //Log_Log("LOCK", "%p locked by %p", Lock, __builtin_return_address(0));
+               //Debug("Lock %p locked by %p\t%p", Lock, __builtin_return_address(0), __builtin_return_address(1));
+               Debug("got it");
+       }
+       #endif
+}
+/**
+ * \brief Release a short lock
+ * \param Lock Lock pointer
+ */
+void SHORTREL(struct sShortSpinlock *Lock)
+{      
+       #if TRACE_LOCKS
+       if( Lock != &glDebug_Lock && Lock != &glThreadListLock )
+       {
+               //Log_Log("LOCK", "%p released by %p", Lock, __builtin_return_address(0));
+               Debug("Lock %p released by %p\t%p", Lock, __builtin_return_address(0), __builtin_return_address(1));
+       }
+       #endif
+       
+       // Lock->IF can change anytime once Lock->Lock is zeroed
+       if(Lock->IF) {
+               Lock->Lock = 0;
+               __ASM__ ("sti");
+       }
+       else {
+               Lock->Lock = 0;
+       }
+}
+
+// === DEBUG IO ===
+#if USE_GDB_STUB
+int putDebugChar(char ch)
+{
+       if(!gbGDB_SerialSetup) {
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 1, 0x00);    // Disable all interrupts
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 3, 0x80);    // Enable DLAB (set baud rate divisor)
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 0, 0x0C);    // Set divisor to 12 (lo byte) 9600 baud
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 1, 0x00);    //  (base is         (hi byte)
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 3, 0x03);    // 8 bits, no parity, one stop bit (8N1)
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 2, 0xC7);    // Enable FIFO with 14-byte threshold and clear it
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 4, 0x0B);    // IRQs enabled, RTS/DSR set
+               gbGDB_SerialSetup = 1;
+       }
+       while( (inb(GDB_SERIAL_PORT + 5) & 0x20) == 0 );
+       outb(GDB_SERIAL_PORT, ch);
+       return 0;
+}
+int getDebugChar(void)
+{
+       if(!gbGDB_SerialSetup) {
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 1, 0x00);    // Disable all interrupts
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 3, 0x80);    // Enable DLAB (set baud rate divisor)
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 0, 0x0C);    // Set divisor to 12 (lo byte) 9600 baud
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 1, 0x00);    //                   (hi byte)
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 3, 0x03);    // 8 bits, no parity, one stop bit
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 2, 0xC7);    // Enable FIFO with 14-byte threshold and clear it
+               outb(GDB_SERIAL_PORT + 4, 0x0B);    // IRQs enabled, RTS/DSR set
+               gbGDB_SerialSetup = 1;
+       }
+       while( (inb(GDB_SERIAL_PORT + 5) & 1) == 0)     ;
+       return inb(GDB_SERIAL_PORT);
+}
+#endif /* USE_GDB_STUB */
+
+void Debug_PutCharDebug(char ch)
+{
+       #if DEBUG_TO_E9
+       __asm__ __volatile__ ( "outb %%al, $0xe9" :: "a"(((Uint8)ch)) );
+       #endif
+       
+       #if DEBUG_TO_SERIAL
+       if(!gbDebug_SerialSetup) {
+               outb(SERIAL_PORT + 1, 0x00);    // Disable all interrupts
+               outb(SERIAL_PORT + 3, 0x80);    // Enable DLAB (set baud rate divisor)
+               outb(SERIAL_PORT + 0, 0x0C);    // Set divisor to 12 (lo byte) 9600 baud
+               outb(SERIAL_PORT + 1, 0x00);    //                   (hi byte)
+               outb(SERIAL_PORT + 3, 0x03);    // 8 bits, no parity, one stop bit
+               outb(SERIAL_PORT + 2, 0xC7);    // Enable FIFO with 14-byte threshold and clear it
+               outb(SERIAL_PORT + 4, 0x0B);    // IRQs enabled, RTS/DSR set
+               gbDebug_SerialSetup = 1;
+       }
+       while( (inb(SERIAL_PORT + 5) & 0x20) == 0 );
+       outb(SERIAL_PORT, ch);
+       #endif
 }
 
-void Release(int *lock)
+void Debug_PutStringDebug(const char *String)
 {
-       __asm__ __volatile__ ("lock andl $0, (%0)"::"r"(lock));
+       while(*String)
+               Debug_PutCharDebug(*String++);
 }
 
 // === IO Commands ===
@@ -79,13 +250,18 @@ void *memsetd(void *Dest, Uint32 Val, size_t Num)
  */
 int memcmp(const void *m1, const void *m2, size_t Num)
 {
+       const Uint8     *d1 = m1;
+       const Uint8     *d2 = m2;
+       if( Num == 0 )  return 0;       // No bytes are always identical
+       
        while(Num--)
        {
-               if(*(Uint8*)m1 != *(Uint8*)m2)  break;
-               m1 ++;
-               m2 ++;
+               if(*d1 != *d2)
+                       return *d1 - *d2;
+               d1 ++;
+               d2 ++;
        }
-       return *(Uint8*)m1 - *(Uint8*)m2;
+       return 0;
 }
 
 /**
@@ -94,9 +270,47 @@ int memcmp(const void *m1, const void *m2, size_t Num)
  */
 void *memcpy(void *Dest, const void *Src, size_t Num)
 {
-       if( ((Uint)Dest & 3) || ((Uint)Src & 3) )
-               __asm__ __volatile__ ("rep movsb" :: "D" (Dest), "S" (Src), "c" (Num));
-       else {
+       tVAddr  dst = (tVAddr)Dest;
+       tVAddr  src = (tVAddr)Src;
+       if( (dst & 3) != (src & 3) )
+       {
+               __asm__ __volatile__ ("rep movsb" :: "D" (dst), "S" (src), "c" (Num));
+//             Debug("\nmemcpy:Num=0x%x by %p (UA)", Num, __builtin_return_address(0));
+       }
+       #if 1
+       else if( Num > 128 && (dst & 15) == (src & 15) )
+       {
+               char    tmp[16+15];     // Note, this is a hack to save/restor xmm0
+                int    count = 16 - (dst & 15);
+//             Debug("\nmemcpy:Num=0x%x by %p (SSE)", Num, __builtin_return_address(0));
+               if( count < 16 )
+               {
+                       Num -= count;
+                       __asm__ __volatile__ ("rep movsb" : "=D"(dst),"=S"(src): "0"(dst), "1"(src), "c"(count));
+               }
+               
+               count = Num / 16;
+               __asm__ __volatile__ (
+                       "movdqa 0(%5), %%xmm0;\n\t"
+                       "1:\n\t"
+                       "movdqa 0(%1), %%xmm0;\n\t"
+                       "movdqa %%xmm0, 0(%0);\n\t"
+                       "add $16,%0;\n\t"
+                       "add $16,%1;\n\t"
+                       "loop 1b;\n\t"
+                       "movdqa %%xmm0, 0(%5);\n\t"
+                       : "=r"(dst),"=r"(src)
+                       : "0"(dst), "1"(src), "c"(count), "r" (((tVAddr)tmp+15)&~15)
+                       );
+
+               count = Num & 15;
+               if(count)
+                       __asm__ __volatile__ ("rep movsb" :: "D"(dst), "S"(src), "c"(count));
+       }
+       #endif
+       else
+       {
+//             Debug("\nmemcpy:Num=0x%x by %p", Num, __builtin_return_address(0));
                __asm__ __volatile__ (
                        "rep movsl;\n\t"
                        "mov %3, %%ecx;\n\t"
@@ -105,6 +319,7 @@ void *memcpy(void *Dest, const void *Src, size_t Num)
        }
        return Dest;
 }
+
 /**
  * \fn void *memcpyd(void *Dest, const void *Src, size_t Num)
  * \brief Copy \a Num DWORDs from \a Src to \a Dest
@@ -115,6 +330,25 @@ void *memcpyd(void *Dest, const void *Src, size_t Num)
        return Dest;
 }
 
+Uint64 DivMod64U(Uint64 Num, Uint64 Div, Uint64 *Rem)
+{
+       Uint64  ret;
+       if( Div < 0x100000000ULL && Num < 0xFFFFFFFF * Div ) {
+               Uint32  rem, ret_32;
+               __asm__ __volatile__(
+                       "div %4"
+                       : "=a" (ret_32), "=d" (rem)
+                       : "a" ( (Uint32)(Num & 0xFFFFFFFF) ), "d" ((Uint32)(Num >> 32)), "r" (Div)
+                       );
+               if(Rem) *Rem = rem;
+               return ret_32;
+       }
+
+       ret = __udivdi3(Num, Div);
+       if(Rem) *Rem = __umoddi3(Num, Div);
+       return ret;
+}
+
 /**
  * \fn Uint64 __udivdi3(Uint64 Num, Uint64 Den)
  * \brief Divide two 64-bit integers
@@ -142,6 +376,21 @@ Uint64 __udivdi3(Uint64 Num, Uint64 Den)
        if(Num < Den*2) return 1;
        if(Num == Den*2)        return 2;
        
+       #if 1
+       i = 0;  // Shut up
+       P[0] = Num;
+       P[1] = Den;
+       __asm__ __volatile__ (
+               "fildq %2\n\t"  // Num
+               "fildq %1\n\t"  // Den
+               "fdivp\n\t"
+               "fistpq %0"
+               : "=m" (q)
+               : "m" (P[0]), "m" (P[1])
+               );
+               
+       //Log("%llx / %llx = %llx\n", Num, Den, q);
+       #else
        // Restoring division, from wikipedia
        // http://en.wikipedia.org/wiki/Division_(digital)
        P[0] = Num;     P[1] = 0;
@@ -163,6 +412,7 @@ Uint64 __udivdi3(Uint64 Num, Uint64 Den)
                        P[1] += Den;
                }
        }
+       #endif
        
        return q;
 }
@@ -190,22 +440,6 @@ Uint64 __umoddi3(Uint64 Num, Uint64 Den)
        return Num - __udivdi3(Num, Den) * Den;
 }
 
-Uint16 LittleEndian16(Uint16 Val)
-{
-       return Val;
-}
-Uint16 BigEndian16(Uint16 Val)
-{
-       return ((Val&0xFF)<<8) | ((Val>>8)&0xFF);
-}
-Uint32 LittleEndian32(Uint32 Val)
-{
-       return Val;
-}
-Uint32 BigEndian32(Uint32 Val)
-{
-       return ((Val&0xFF)<<24) | ((Val&0xFF00)<<8) | ((Val>>8)&0xFF00) | ((Val>>24)&0xFF);
-}
 
 // --- EXPORTS ---
 EXPORT(memcpy);        EXPORT(memset);
@@ -216,5 +450,6 @@ EXPORT(inb);        EXPORT(inw);    EXPORT(ind);
 EXPORT(outb);  EXPORT(outw);   EXPORT(outd);
 EXPORT(__udivdi3);     EXPORT(__umoddi3);
 
-EXPORT(LittleEndian16);        EXPORT(BigEndian16);
-EXPORT(LittleEndian32);        EXPORT(BigEndian32);
+EXPORT(SHORTLOCK);
+EXPORT(SHORTREL);
+EXPORT(IS_LOCKED);

UCC git Repository :: git.ucc.asn.au