chiark - git - mdw - catacomb/blob - base/dispatch.c

   1 /* -*-c-*-
   2  *
   3  * CPU-specific dispatch
   4  *
   5  * (c) 2015 Straylight/Edgeware
   6  */
   7
   8 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
   9  *
  10  * This file is part of Catacomb.
  11  *
  12  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
  14  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  15  * License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU Library General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  23  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
  24  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  25  * MA 02111-1307, USA.
  26  */
  27
  28 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
  29
  30 #include "config.h"
  31
  32 #include <ctype.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #include <string.h>
  35
  36 #include <mLib/macros.h>
  37
  38 #include "dispatch.h"
  39
  40 /*----- Intel x86/AMD64 feature probing -----------------------------------*/
  41
  42 #ifdef CPUFAM_X86
  43
  44 #define EFLAGS_ID (1u << 21)
  45 #define CPUID1D_SSE2 (1u << 26)
  46 #define CPUID1D_FXSR (1u << 24)
  47 #define CPUID1C_AESNI (1u << 25)
  48
  49 struct cpuid { unsigned a, b, c, d; };
  50
  51 /* --- @cpuid@ --- *
  52  *
  53  * Arguments:   @struct cpuid *cc@ = where to write the result
  54  *              @unsigned a, c@ = EAX and ECX registers to set
  55  *
  56  * Returns:     ---
  57  *
  58  * Use:         Minimal C wrapper around the x86 `CPUID' instruction.  Checks
  59  *              that the instruction is actually available before invoking
  60  *              it; fills the output structure with zero if it's not going to
  61  *              work.
  62  */
  63
  64 #ifdef __GNUC__
  65 static __inline__ unsigned getflags(void)
  66   { unsigned f; __asm__ ("pushf; popl %0" : "=g" (f)); return (f); }
  67 static __inline__ unsigned setflags(unsigned f)
  68 {
  69   unsigned ff;
  70   __asm__ ("pushf; pushl %1; popf; pushf; popl %0; popf"
  71            : "=g" (ff)
  72            : "g" (f));
  73   return (ff);
  74 }
  75 #endif
  76
  77 static void cpuid(struct cpuid *cc, unsigned a, unsigned c)
  78 {
  79 #ifdef __GNUC__
  80   unsigned f;
  81 #endif
  82
  83   cc->a = cc->b = cc->c = cc->d = 0;
  84
  85 #ifdef __GNUC__
  86   /* Stupid dance to detect whether the CPUID instruction is available. */
  87   f = getflags();
  88   if (!(setflags(f |  EFLAGS_ID) & EFLAGS_ID)) return;
  89   if (  setflags(f & ~EFLAGS_ID) & EFLAGS_ID ) return;
  90   setflags(f);
  91
  92   /* Alas, EBX is magical in PIC code, so abuse ESI instead.  This isn't
  93    * pretty, but it works.
  94    */
  95   __asm__ ("pushl %%ebx; cpuid; movl %%ebx, %%esi; popl %%ebx"
  96            : "=a" (cc->a), "=S" (cc->b), "=c" (cc->c), "=d" (cc->d)
  97            : "a" (a) , "c" (c));
  98 #endif
  99 }
 100
 101 static unsigned cpuid_maxleaf(void)
 102   { struct cpuid c; cpuid(&c, 0, 0); return (c.a); }
 103
 104 static int cpuid_features_p(unsigned dbits, unsigned cbits)
 105 {
 106   struct cpuid c;
 107   if (cpuid_maxleaf() < 1) return (0);
 108   cpuid(&c, 1, 0);
 109   return ((c.d & dbits) == dbits && (c.c & cbits) == cbits);
 110 }
 111
 112 static int xmm_registers_available_p(void)
 113 {
 114 #ifdef __GNUC__
 115   unsigned f;
 116   /* This hack is by Agner Fog.  Use FXSAVE/FXRSTOR to figure out whether the
 117    * XMM registers are actually alive.
 118    */
 119   if (!cpuid_features_p(CPUID1D_FXSR, 0)) return (0);
 120   __asm__ ("movl %%esp, %%edx; subl $512, %%esp; andl $~15, %%esp\n"
 121            "fxsave (%%esp)\n"
 122            "movl 160(%%esp), %%eax; xorl $0xaaaa5555, 160(%%esp)\n"
 123            "fxrstor (%%esp); fxsave (%%esp)\n"
 124            "movl 160(%%esp), %%ecx; movl %%eax, 160(%%esp)\n"
 125            "fxrstor (%%esp); movl %%edx, %%esp\n"
 126            "xorl %%ecx, %%eax"
 127            : "=a" (f)
 128            : /* no inputs */
 129            : "%ecx", "%edx");
 130   return (f);
 131 #else
 132   return (0);
 133 #endif
 134 }
 135
 136 #endif
 137
 138 /*----- External interface ------------------------------------------------*/
 139
 140 /* --- @check_env@ --- *
 141  *
 142  * Arguments:   @const char *ftok@ = feature token
 143  *
 144  * Returns:     Zero if the feature is forced off; positive if it's forced
 145  *              on; negative if the user hasn't decided.
 146  *
 147  * Use:         Checks the environment variable `CATACOMB_CPUFEAT' for the
 148  *              feature token @ftok@.  The variable, if it exists, should be
 149  *              a space-separated sequence of `+tok' and `-tok' items.  These
 150  *              tokens may end in `*', which matches any suffix.
 151  */
 152
 153 static int IGNORABLE check_env(const char *ftok)
 154 {
 155   const char *p, *q, *pp;
 156   int d;
 157
 158   p = getenv("CATACOMB_CPUFEAT");
 159   if (!p) return (-1);
 160
 161   for (;;) {
 162     while (isspace((unsigned char)*p)) p++;
 163     if (!*p) return (-1);
 164     switch (*p) {
 165       case '+': d = +1; p++; break;
 166       case '-': d =  0; p++; break;
 167       default:  d = -1;      break;
 168     }
 169     for (q = p; *q && !isspace((unsigned char)*q); q++);
 170     if (d >= 0) {
 171       for (pp = ftok; p < q && *pp && *p == *pp; p++, pp++);
 172       if ((p == q && !*pp) || (*p == '*' && p + 1 == q)) return (d);
 173     }
 174     p = q;
 175   }
 176   return (-1);
 177 }
 178
 179 /* --- @cpu_feature_p@ --- *
 180  *
 181  * Arguments:   @unsigned feat@ = a @CPUFEAT_...@ code
 182  *
 183  * Returns:     Nonzero if the feature is available.
 184  */
 185
 186 #include <stdio.h>
 187
 188 int cpu_feature_p(int feat)
 189 {
 190   int IGNORABLE f;
 191   IGNORE(f);
 192 #define CHECK_ENV(ftok)                                                 \
 193   do { if ((f = check_env(ftok)) >= 0) return (f); } while (0)
 194
 195   switch (feat) {
 196 #ifdef CPUFAM_X86
 197     case CPUFEAT_X86_SSE2: {
 198       CHECK_ENV("x86:sse2");
 199       return (xmm_registers_available_p() &&
 200               cpuid_features_p(CPUID1D_SSE2, 0));
 201     }
 202     case CPUFEAT_X86_AESNI: {
 203       check_env("x86:aesni");
 204       return (xmm_registers_available_p() &&
 205               cpuid_features_p(CPUID1D_SSE2, CPUID1C_AESNI));
 206     }
 207 #endif
 208     default:
 209       return (0);
 210   }
 211 #undef CHECK_ENV
 212 }
 213
 214 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/