sys/amd64/amd64/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm.
   3  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   4  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   8  * William Jolitz.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  39  */
  40
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 __FBSDID("$FreeBSD$");
  43
  44 #include "opt_atalk.h"
  45 #include "opt_atpic.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_inet.h"
  50 #include "opt_ipx.h"
  51 #include "opt_isa.h"
  52 #include "opt_kstack_pages.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/systm.h>
  60 #include <sys/bio.h>
  61 #include <sys/buf.h>
  62 #include <sys/bus.h>
  63 #include <sys/callout.h>
  64 #include <sys/clock.h>
  65 #include <sys/cons.h>
  66 #include <sys/cpu.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/sched.h>
  83 #include <sys/signalvar.h>
  84 #include <sys/sysctl.h>
  85 #include <sys/sysent.h>
  86 #include <sys/sysproto.h>
  87 #include <sys/ucontext.h>
  88 #include <sys/vmmeter.h>
  89
  90 #include <vm/vm.h>
  91 #include <vm/vm_extern.h>
  92 #include <vm/vm_kern.h>
  93 #include <vm/vm_page.h>
  94 #include <vm/vm_map.h>
  95 #include <vm/vm_object.h>
  96 #include <vm/vm_pager.h>
  97 #include <vm/vm_param.h>
  98
  99 #ifdef DDB
 100 #ifndef KDB
 101 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 102 #endif
 103 #endif
 104 #include <ddb/ddb.h>
 105
 106 #include <net/netisr.h>
 107
 108 #include <machine/clock.h>
 109 #include <machine/cpu.h>
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111 #include <machine/intr_machdep.h>
 112 #include <machine/md_var.h>
 113 #include <machine/metadata.h>
 114 #include <machine/pc/bios.h>
 115 #include <machine/pcb.h>
 116 #include <machine/proc.h>
 117 #include <machine/reg.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119 #include <machine/specialreg.h>
 120 #ifdef PERFMON
 121 #include <machine/perfmon.h>
 122 #endif
 123 #include <machine/tss.h>
 124 #ifdef SMP
 125 #include <machine/smp.h>
 126 #endif
 127
 128 #ifdef DEV_ATPIC
 129 #include <amd64/isa/icu.h>
 130 #else
 131 #include <machine/apicvar.h>
 132 #endif
 133
 134 #include <isa/isareg.h>
 135 #include <isa/rtc.h>
 136
 137 /* Sanity check for __curthread() */
 138 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 139
 140 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
 141 extern void dblfault_handler(void);
 142
 143 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 144 extern void identify_cpu(void);
 145 extern void panicifcpuunsupported(void);
 146
 147 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 148 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 149
 150 static void cpu_startup(void *);
 151 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 152 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 153 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 154
 155 #ifdef DDB
 156 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 157 #endif
 158
 159 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel;
 160
 161 int cold = 1;
 162
 163 long Maxmem = 0;
 164 long realmem = 0;
 165
 166 /*
 167  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 168  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 169  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 170  * PHYSSEG entries.
 171  */
 172 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 173
 174 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 175 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 176
 177 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 178 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 179 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 180
 181 struct kva_md_info kmi;
 182
 183 static struct trapframe proc0_tf;
 184 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 185
 186 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 187
 188 struct mtx icu_lock;
 189
 190 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 191
 192 static void
 193 cpu_startup(dummy)
 194         void *dummy;
 195 {
 196         /*
 197          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 198          */
 199         startrtclock();
 200         printcpuinfo();
 201         panicifcpuunsupported();
 202 #ifdef PERFMON
 203         perfmon_init();
 204 #endif
 205         printf("usable memory = %ju (%ju MB)\n", ptoa((uintmax_t)physmem),
 206             ptoa((uintmax_t)physmem) / 1048576);
 207         realmem = Maxmem;
 208         /*
 209          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 210          */
 211         if (bootverbose) {
 212                 int indx;
 213
 214                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 215                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 216                         vm_paddr_t size;
 217
 218                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 219                         printf(
 220                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 221                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 222                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 223                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 224                 }
 225         }
 226
 227         vm_ksubmap_init(&kmi);
 228
 229         printf("avail memory  = %ju (%ju MB)\n",
 230             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 231             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 232
 233         /*
 234          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 235          */
 236         bufinit();
 237         vm_pager_bufferinit();
 238
 239         cpu_setregs();
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Send an interrupt to process.
 244  *
 245  * Stack is set up to allow sigcode stored
 246  * at top to call routine, followed by kcall
 247  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 248  * resets the signal mask, the stack, and the
 249  * frame pointer, it returns to the user
 250  * specified pc, psl.
 251  */
 252 void
 253 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 254 {
 255         struct sigframe sf, *sfp;
 256         struct proc *p;
 257         struct thread *td;
 258         struct sigacts *psp;
 259         char *sp;
 260         struct trapframe *regs;
 261         int sig;
 262         int oonstack;
 263
 264         td = curthread;
 265         p = td->td_proc;
 266         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 267         sig = ksi->ksi_signo;
 268         psp = p->p_sigacts;
 269         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 270         regs = td->td_frame;
 271         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 272
 273         /* Save user context. */
 274         bzero(&sf, sizeof(sf));
 275         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 276         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 277         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 278             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 279         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 280         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(*regs));
 281         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 282         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 283         fpstate_drop(td);
 284
 285         /* Allocate space for the signal handler context. */
 286         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 287             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 288                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 289                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 290 #if defined(COMPAT_43)
 291                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 292 #endif
 293         } else
 294                 sp = (char *)regs->tf_rsp - sizeof(struct sigframe) - 128;
 295         /* Align to 16 bytes. */
 296         sfp = (struct sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 297
 298         /* Translate the signal if appropriate. */
 299         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 300                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 301
 302         /* Build the argument list for the signal handler. */
 303         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 304         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 305         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 306                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 307                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 308                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 309
 310                 /* Fill in POSIX parts */
 311                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 312                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 313                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 314         } else {
 315                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 316                 regs->tf_rsi = ksi->ksi_code;   /* arg 2 in %rsi */
 317                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 318                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 319         }
 320         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 321         PROC_UNLOCK(p);
 322
 323         /*
 324          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 325          */
 326         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 327 #ifdef DEBUG
 328                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 329 #endif
 330                 PROC_LOCK(p);
 331                 sigexit(td, SIGILL);
 332         }
 333
 334         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 335         regs->tf_rip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 336         regs->tf_rflags &= ~PSL_T;
 337         regs->tf_cs = _ucodesel;
 338         PROC_LOCK(p);
 339         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 340 }
 341
 342 /*
 343  * System call to cleanup state after a signal
 344  * has been taken.  Reset signal mask and
 345  * stack state from context left by sendsig (above).
 346  * Return to previous pc and psl as specified by
 347  * context left by sendsig. Check carefully to
 348  * make sure that the user has not modified the
 349  * state to gain improper privileges.
 350  *
 351  * MPSAFE
 352  */
 353 int
 354 sigreturn(td, uap)
 355         struct thread *td;
 356         struct sigreturn_args /* {
 357                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 358         } */ *uap;
 359 {
 360         ucontext_t uc;
 361         struct proc *p = td->td_proc;
 362         struct trapframe *regs;
 363         const ucontext_t *ucp;
 364         long rflags;
 365         int cs, error, ret;
 366         ksiginfo_t ksi;
 367
 368         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 369         if (error != 0)
 370                 return (error);
 371         ucp = &uc;
 372         regs = td->td_frame;
 373         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 374         /*
 375          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 376          */
 377         /*
 378          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 379          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 380          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 381          * the signal context during signal handling and there is no
 382          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 383          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 384          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 385          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 386          */
 387         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 388                 printf("sigreturn: rflags = 0x%lx\n", rflags);
 389                 return (EINVAL);
 390         }
 391
 392         /*
 393          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 394          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 395          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 396          */
 397         cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 398         if (!CS_SECURE(cs)) {
 399                 printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 400                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 401                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 402                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 403                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 404                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 405                 trapsignal(td, &ksi);
 406                 return (EINVAL);
 407         }
 408
 409         ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
 410         if (ret != 0)
 411                 return (ret);
 412         bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(*regs));
 413
 414         PROC_LOCK(p);
 415 #if defined(COMPAT_43)
 416         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 417                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 418         else
 419                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 420 #endif
 421
 422         td->td_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 423         SIG_CANTMASK(td->td_sigmask);
 424         signotify(td);
 425         PROC_UNLOCK(p);
 426         td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_FULLCTX;
 427         return (EJUSTRETURN);
 428 }
 429
 430 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 431 int
 432 freebsd4_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd4_sigreturn_args *uap)
 433 {
 434
 435         return sigreturn(td, (struct sigreturn_args *)uap);
 436 }
 437 #endif
 438
 439
 440 /*
 441  * Machine dependent boot() routine
 442  *
 443  * I haven't seen anything to put here yet
 444  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 445  */
 446 void
 447 cpu_boot(int howto)
 448 {
 449 }
 450
 451 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
 452 int
 453 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
 454 {
 455         register_t reg;
 456         uint64_t tsc1, tsc2;
 457
 458         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
 459                 return (EINVAL);
 460
 461         /* If we're booting, trust the rate calibrated moments ago. */
 462         if (cold) {
 463                 *rate = tsc_freq;
 464                 return (0);
 465         }
 466
 467 #ifdef SMP
 468         /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
 469         thread_lock(curthread);
 470         sched_bind(curthread, cpu_id);
 471         thread_unlock(curthread);
 472 #endif
 473
 474         /* Calibrate by measuring a short delay. */
 475         reg = intr_disable();
 476         tsc1 = rdtsc();
 477         DELAY(1000);
 478         tsc2 = rdtsc();
 479         intr_restore(reg);
 480
 481 #ifdef SMP
 482         thread_lock(curthread);
 483         sched_unbind(curthread);
 484         thread_unlock(curthread);
 485 #endif
 486
 487         /*
 488          * Calculate the difference in readings, convert to Mhz, and
 489          * subtract 0.5% of the total.  Empirical testing has shown that
 490          * overhead in DELAY() works out to approximately this value.
 491          */
 492         tsc2 -= tsc1;
 493         *rate = tsc2 * 1000 - tsc2 * 5;
 494         return (0);
 495 }
 496
 497 /*
 498  * Shutdown the CPU as much as possible
 499  */
 500 void
 501 cpu_halt(void)
 502 {
 503         for (;;)
 504                 __asm__ ("hlt");
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Hook to idle the CPU when possible.  In the SMP case we default to
 509  * off because a halted cpu will not currently pick up a new thread in the
 510  * run queue until the next timer tick.  If turned on this will result in
 511  * approximately a 4.2% loss in real time performance in buildworld tests
 512  * (but improves user and sys times oddly enough), and saves approximately
 513  * 5% in power consumption on an idle machine (tests w/2xCPU 1.1GHz P3).
 514  *
 515  * XXX we need to have a cpu mask of idle cpus and generate an IPI or
 516  * otherwise generate some sort of interrupt to wake up cpus sitting in HLT.
 517  * Then we can have our cake and eat it too.
 518  *
 519  * XXX I'm turning it on for SMP as well by default for now.  It seems to
 520  * help lock contention somewhat, and this is critical for HTT. -Peter
 521  */
 522 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 523 TUNABLE_INT("machdep.cpu_idle_hlt", &cpu_idle_hlt);
 524 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 525     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 526
 527 static void
 528 cpu_idle_default(void)
 529 {
 530         /*
 531          * we must absolutely guarentee that hlt is the
 532          * absolute next instruction after sti or we
 533          * introduce a timing window.
 534          */
 535         __asm __volatile("sti; hlt");
 536 }
 537
 538 /*
 539  * Note that we have to be careful here to avoid a race between checking
 540  * sched_runnable() and actually halting.  If we don't do this, we may waste
 541  * the time between calling hlt and the next interrupt even though there
 542  * is a runnable process.
 543  */
 544 void
 545 cpu_idle(void)
 546 {
 547
 548 #ifdef SMP
 549         if (mp_grab_cpu_hlt())
 550                 return;
 551 #endif
 552         if (cpu_idle_hlt) {
 553                 disable_intr();
 554                 if (sched_runnable())
 555                         enable_intr();
 556                 else
 557                         (*cpu_idle_hook)();
 558         }
 559 }
 560
 561 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 562 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default;
 563
 564 /*
 565  * Clear registers on exec
 566  */
 567 void
 568 exec_setregs(td, entry, stack, ps_strings)
 569         struct thread *td;
 570         u_long entry;
 571         u_long stack;
 572         u_long ps_strings;
 573 {
 574         struct trapframe *regs = td->td_frame;
 575         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 576
 577         critical_enter();
 578         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);
 579         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);  /* User value while we're in the kernel */
 580         pcb->pcb_fsbase = 0;
 581         pcb->pcb_gsbase = 0;
 582         critical_exit();
 583         load_ds(_udatasel);
 584         load_es(_udatasel);
 585         load_fs(_udatasel);
 586         load_gs(_udatasel);
 587         pcb->pcb_ds = _udatasel;
 588         pcb->pcb_es = _udatasel;
 589         pcb->pcb_fs = _udatasel;
 590         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 591
 592         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 593         regs->tf_rip = entry;
 594         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8;
 595         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
 596         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
 597         regs->tf_ss = _udatasel;
 598         regs->tf_cs = _ucodesel;
 599
 600         /*
 601          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 602          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 603          */
 604         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 605                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 606                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 607                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 608                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 609                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 610                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 611                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
 612                         /*
 613                          * Clear the debug registers on the running
 614                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 615                          * the next process we switch to.
 616                          */
 617                         reset_dbregs();
 618                 }
 619                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 620         }
 621
 622         /*
 623          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 624          * clean FP state if it uses the FPU again.
 625          */
 626         fpstate_drop(td);
 627 }
 628
 629 void
 630 cpu_setregs(void)
 631 {
 632         register_t cr0;
 633
 634         cr0 = rcr0();
 635         /*
 636          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are also set by npx_probe() for the
 637          * BSP.  See the comments there about why we set them.
 638          */
 639         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 640         load_cr0(cr0);
 641 }
 642
 643 /*
 644  * Initialize amd64 and configure to run kernel
 645  */
 646
 647 /*
 648  * Initialize segments & interrupt table
 649  */
 650
 651 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];/* global descriptor table */
 652 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 653 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 654
 655 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 656
 657 struct amd64tss common_tss[MAXCPU];
 658
 659 /* software prototypes -- in more palatable form */
 660 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 661 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 662 {       0x0,                    /* segment base address  */
 663         0x0,                    /* length */
 664         0,                      /* segment type */
 665         0,                      /* segment descriptor priority level */
 666         0,                      /* segment descriptor present */
 667         0,                      /* long */
 668         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 669         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 670 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
 671 {       0x0,                    /* segment base address  */
 672         0xfffff,                /* length - all address space */
 673         SDT_MEMERA,             /* segment type */
 674         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
 675         1,                      /* segment descriptor present */
 676         1,                      /* long */
 677         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 678         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 679 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
 680 {       0x0,                    /* segment base address  */
 681         0xfffff,                /* length - all address space */
 682         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
 683         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
 684         1,                      /* segment descriptor present */
 685         1,                      /* long */
 686         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 687         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 688 /* GUCODE32_SEL 3 32 bit Code Descriptor for user */
 689 {       0x0,                    /* segment base address  */
 690         0xfffff,                /* length - all address space */
 691         SDT_MEMERA,             /* segment type */
 692         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
 693         1,                      /* segment descriptor present */
 694         0,                      /* long */
 695         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 696         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 697 /* GUDATA_SEL   4 32/64 bit Data Descriptor for user */
 698 {       0x0,                    /* segment base address  */
 699         0xfffff,                /* length - all address space */
 700         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
 701         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
 702         1,                      /* segment descriptor present */
 703         0,                      /* long */
 704         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 705         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 706 /* GUCODE_SEL   5 64 bit Code Descriptor for user */
 707 {       0x0,                    /* segment base address  */
 708         0xfffff,                /* length - all address space */
 709         SDT_MEMERA,             /* segment type */
 710         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
 711         1,                      /* segment descriptor present */
 712         1,                      /* long */
 713         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 714         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 715 /* GPROC0_SEL   6 Proc 0 Tss Descriptor */
 716 {
 717         0x0,                    /* segment base address */
 718         sizeof(struct amd64tss)-1,/* length - all address space */
 719         SDT_SYSTSS,             /* segment type */
 720         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
 721         1,                      /* segment descriptor present */
 722         0,                      /* long */
 723         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
 724         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 725 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
 726 {       0x0,                    /* segment base address  */
 727         0x0,                    /* length */
 728         0,                      /* segment type */
 729         0,                      /* segment descriptor priority level */
 730         0,                      /* segment descriptor present */
 731         0,                      /* long */
 732         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 733         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 734 /* GUGS32_SEL   8 32 bit GS Descriptor for user */
 735 {       0x0,                    /* segment base address  */
 736         0xfffff,                /* length - all address space */
 737         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
 738         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
 739         1,                      /* segment descriptor present */
 740         0,                      /* long */
 741         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
 742         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
 743 };
 744
 745 void
 746 setidt(idx, func, typ, dpl, ist)
 747         int idx;
 748         inthand_t *func;
 749         int typ;
 750         int dpl;
 751         int ist;
 752 {
 753         struct gate_descriptor *ip;
 754
 755         ip = idt + idx;
 756         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
 757         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
 758         ip->gd_ist = ist;
 759         ip->gd_xx = 0;
 760         ip->gd_type = typ;
 761         ip->gd_dpl = dpl;
 762         ip->gd_p = 1;
 763         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
 764 }
 765
 766 extern inthand_t
 767         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 768         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 769         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 770         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 771         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
 772         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
 773
 774 void
 775 sdtossd(sd, ssd)
 776         struct user_segment_descriptor *sd;
 777         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 778 {
 779
 780         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 781         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 782         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 783         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 784         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 785         ssd->ssd_long  = sd->sd_long;
 786         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 787         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 788 }
 789
 790 void
 791 ssdtosd(ssd, sd)
 792         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 793         struct user_segment_descriptor *sd;
 794 {
 795
 796         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 797         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
 798         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 799         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 800         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 801         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 802         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 803         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
 804         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
 805         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 806 }
 807
 808 void
 809 ssdtosyssd(ssd, sd)
 810         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 811         struct system_segment_descriptor *sd;
 812 {
 813
 814         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 815         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
 816         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 817         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 818         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 819         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 820         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 821         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 822 }
 823
 824 #if !defined(DEV_ATPIC) && defined(DEV_ISA)
 825 #include <isa/isavar.h>
 826 u_int
 827 isa_irq_pending(void)
 828 {
 829
 830         return (0);
 831 }
 832 #endif
 833
 834 u_int basemem;
 835
 836 /*
 837  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
 838  * available physical memory in the system, then test this memory and
 839  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
 840  *
 841  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
 842  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
 843  *
 844  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
 845  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
 846  *
 847  * XXX first should be vm_paddr_t.
 848  */
 849 static void
 850 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
 851 {
 852         int i, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
 853         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
 854         u_long physmem_tunable;
 855         pt_entry_t *pte;
 856         struct bios_smap *smapbase, *smap, *smapend;
 857         u_int32_t smapsize;
 858         quad_t dcons_addr, dcons_size;
 859
 860         bzero(physmap, sizeof(physmap));
 861         basemem = 0;
 862         physmap_idx = 0;
 863
 864         /*
 865          * get memory map from INT 15:E820, kindly supplied by the loader.
 866          *
 867          * subr_module.c says:
 868          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
 869          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
 870          */
 871         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
 872             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
 873         if (smapbase == NULL)
 874                 panic("No BIOS smap info from loader!");
 875
 876         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
 877         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
 878
 879         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++) {
 880                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
 881                         printf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
 882                             smap->type, smap->base, smap->length);
 883
 884                 if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
 885                         continue;
 886
 887                 if (smap->length == 0)
 888                         continue;
 889
 890                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 891                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
 892                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
 893                                         printf(
 894         "Overlapping or non-monotonic memory region, ignoring second region\n");
 895                                 continue;
 896                         }
 897                 }
 898
 899                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
 900                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
 901                         continue;
 902                 }
 903
 904                 physmap_idx += 2;
 905                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
 906                         printf(
 907                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
 908                         break;
 909                 }
 910                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
 911                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
 912         }
 913
 914         /*
 915          * Find the 'base memory' segment for SMP
 916          */
 917         basemem = 0;
 918         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 919                 if (physmap[i] == 0x00000000) {
 920                         basemem = physmap[i + 1] / 1024;
 921                         break;
 922                 }
 923         }
 924         if (basemem == 0)
 925                 panic("BIOS smap did not include a basemem segment!");
 926
 927 #ifdef SMP
 928         /* make hole for AP bootstrap code */
 929         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
 930 #endif
 931
 932         /*
 933          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
 934          * highest page of the physical address space.  It should be
 935          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
 936          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
 937          */
 938         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
 939
 940 #ifdef MAXMEM
 941         Maxmem = MAXMEM / 4;
 942 #endif
 943
 944         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
 945                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
 946
 947         /*
 948          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
 949          * in the system.
 950          */
 951         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
 952                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
 953
 954         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
 955             (boothowto & RB_VERBOSE))
 956                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
 957
 958         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
 959         pmap_bootstrap(&first);
 960
 961         /*
 962          * Size up each available chunk of physical memory.
 963          */
 964         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
 965         pa_indx = 0;
 966         da_indx = 1;
 967         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
 968         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
 969         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
 970         pte = CMAP1;
 971
 972         /*
 973          * Get dcons buffer address
 974          */
 975         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
 976             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
 977                 dcons_addr = 0;
 978
 979         /*
 980          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
 981          * round up the start address and round down the end address.
 982          */
 983         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 984                 vm_paddr_t end;
 985
 986                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
 987                 if (physmap[i + 1] < end)
 988                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
 989                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
 990                         int tmp, page_bad, full;
 991                         int *ptr = (int *)CADDR1;
 992
 993                         full = FALSE;
 994                         /*
 995                          * block out kernel memory as not available.
 996                          */
 997                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
 998                                 goto do_dump_avail;
 999
1000                         /*
1001                          * block out dcons buffer
1002                          */
1003                         if (dcons_addr > 0
1004                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1005                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1006                                 goto do_dump_avail;
1007
1008                         page_bad = FALSE;
1009
1010                         /*
1011                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1012                          */
1013                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1014                         invltlb();
1015
1016                         tmp = *(int *)ptr;
1017                         /*
1018                          * Test for alternating 1's and 0's
1019                          */
1020                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1021                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1022                                 page_bad = TRUE;
1023                         /*
1024                          * Test for alternating 0's and 1's
1025                          */
1026                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1027                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1028                                 page_bad = TRUE;
1029                         /*
1030                          * Test for all 1's
1031                          */
1032                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1033                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1034                                 page_bad = TRUE;
1035                         /*
1036                          * Test for all 0's
1037                          */
1038                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1039                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1040                                 page_bad = TRUE;
1041                         /*
1042                          * Restore original value.
1043                          */
1044                         *(int *)ptr = tmp;
1045
1046                         /*
1047                          * Adjust array of valid/good pages.
1048                          */
1049                         if (page_bad == TRUE)
1050                                 continue;
1051                         /*
1052                          * If this good page is a continuation of the
1053                          * previous set of good pages, then just increase
1054                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1055                          * Note that "end" points one higher than end,
1056                          * making the range >= start and < end.
1057                          * If we're also doing a speculative memory
1058                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1059                          * so that we keep going. The first bad page
1060                          * will terminate the loop.
1061                          */
1062                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1063                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1064                         } else {
1065                                 pa_indx++;
1066                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1067                                         printf(
1068                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1069                                         pa_indx--;
1070                                         full = TRUE;
1071                                         goto do_dump_avail;
1072                                 }
1073                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1074                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1075                         }
1076                         physmem++;
1077 do_dump_avail:
1078                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1079                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1080                         } else {
1081                                 da_indx++;
1082                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1083                                         da_indx--;
1084                                         goto do_next;
1085                                 }
1086                                 dump_avail[da_indx++] = pa; /* start */
1087                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1088                         }
1089 do_next:
1090                         if (full)
1091                                 break;
1092                 }
1093         }
1094         *pte = 0;
1095         invltlb();
1096
1097         /*
1098          * XXX
1099          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1100          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1101          * calculation, etc.).
1102          */
1103         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1104             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1105                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1106                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1107                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1108         }
1109
1110         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1111
1112         /* Trim off space for the message buffer. */
1113         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1114
1115         /* Map the message buffer. */
1116         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1117                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
1118                     off);
1119 }
1120
1121 u_int64_t
1122 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1123 {
1124         caddr_t kmdp;
1125         int gsel_tss, x;
1126         struct pcpu *pc;
1127         u_int64_t msr;
1128         char *env;
1129
1130         thread0.td_kstack = physfree + KERNBASE;
1131         bzero((void *)thread0.td_kstack, KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE);
1132         physfree += KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE;
1133         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
1134            (thread0.td_kstack + KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE) - 1;
1135
1136         /*
1137          * This may be done better later if it gets more high level
1138          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1139          */
1140         proc_linkup(&proc0, &thread0);
1141
1142         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + KERNBASE);
1143         preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1144         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1145         if (kmdp == NULL)
1146                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1147         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1148         kern_envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *) + KERNBASE;
1149 #ifdef DDB
1150         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1151         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1152 #endif
1153
1154         /* Init basic tunables, hz etc */
1155         init_param1();
1156
1157         /*
1158          * make gdt memory segments
1159          */
1160         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (uintptr_t)&common_tss[0];
1161
1162         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1163                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1))
1164                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1165         }
1166         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1167             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1168
1169         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1170         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1171         lgdt(&r_gdt);
1172         pc = &__pcpu[0];
1173
1174         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1175         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
1176         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1177
1178         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1179         PCPU_SET(prvspace, pc);
1180         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1181         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1182         PCPU_SET(tssp, &common_tss[0]);
1183
1184         /*
1185          * Initialize mutexes.
1186          *
1187          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1188          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1189          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1190          *           under witness.
1191          */
1192         mutex_init();
1193         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
1194
1195         /* exceptions */
1196         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1197                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1198         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1199         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1200         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1201         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1202         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1203         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1204         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1205         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1206         setidt(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1207         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1208         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1209         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1210         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1211         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1212         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1213         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1214         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1215         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1216         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1217
1218         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1219         r_idt.rd_base = (long) idt;
1220         lidt(&r_idt);
1221
1222         /*
1223          * Initialize the i8254 before the console so that console
1224          * initialization can use DELAY().
1225          */
1226         i8254_init();
1227
1228         /*
1229          * Initialize the console before we print anything out.
1230          */
1231         cninit();
1232
1233 #ifdef DEV_ISA
1234 #ifdef DEV_ATPIC
1235         elcr_probe();
1236         atpic_startup();
1237 #else
1238         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1239         atpic_reset();
1240
1241         /*
1242          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1243          * interrupt handler.
1244          */
1245         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1246         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1247 #endif
1248 #else
1249 #error "have you forgotten the isa device?";
1250 #endif
1251
1252         kdb_init();
1253
1254 #ifdef KDB
1255         if (boothowto & RB_KDB)
1256                 kdb_enter("Boot flags requested debugger");
1257 #endif
1258
1259         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1260         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1261
1262         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1263         common_tss[0].tss_rsp0 = thread0.td_kstack + \
1264             KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb);
1265         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1266         common_tss[0].tss_rsp0 &= ~0xFul;
1267         PCPU_SET(rsp0, common_tss[0].tss_rsp0);
1268
1269         /* doublefault stack space, runs on ist1 */
1270         common_tss[0].tss_ist1 = (long)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1271
1272         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1273         common_tss[0].tss_iobase = sizeof(struct amd64tss);
1274
1275         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1276         ltr(gsel_tss);
1277
1278         /* Set up the fast syscall stuff */
1279         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1280         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1281         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1282         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1283         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1284               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1285         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1286         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D);
1287
1288         getmemsize(kmdp, physfree);
1289         init_param2(physmem);
1290
1291         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1292
1293         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1294         fpuinit();
1295
1296         /* transfer to user mode */
1297
1298         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1299         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1300         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1301
1302         /* setup proc 0's pcb */
1303         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0; /* XXXKSE */
1304         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = KPML4phys;
1305         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1306
1307         env = getenv("kernelname");
1308         if (env != NULL)
1309                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1310
1311         /* Location of kernel stack for locore */
1312         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1313 }
1314
1315 void
1316 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1317 {
1318
1319         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1320 }
1321
1322 void
1323 spinlock_enter(void)
1324 {
1325         struct thread *td;
1326
1327         td = curthread;
1328         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1329                 td->td_md.md_saved_flags = intr_disable();
1330         td->td_md.md_spinlock_count++;
1331         critical_enter();
1332 }
1333
1334 void
1335 spinlock_exit(void)
1336 {
1337         struct thread *td;
1338
1339         td = curthread;
1340         critical_exit();
1341         td->td_md.md_spinlock_count--;
1342         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1343                 intr_restore(td->td_md.md_saved_flags);
1344 }
1345
1346 /*
1347  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1348  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1349  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1350  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1351  * enough for a backtrace.
1352  */
1353 void
1354 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1355 {
1356
1357         pcb->pcb_r12 = tf->tf_r12;
1358         pcb->pcb_r13 = tf->tf_r13;
1359         pcb->pcb_r14 = tf->tf_r14;
1360         pcb->pcb_r15 = tf->tf_r15;
1361         pcb->pcb_rbp = tf->tf_rbp;
1362         pcb->pcb_rbx = tf->tf_rbx;
1363         pcb->pcb_rip = tf->tf_rip;
1364         pcb->pcb_rsp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_rsp : (long)(tf + 1) - 8;
1365 }
1366
1367 int
1368 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
1369 {
1370         td->td_frame->tf_rip = addr;
1371         return (0);
1372 }
1373
1374 int
1375 ptrace_single_step(struct thread *td)
1376 {
1377         td->td_frame->tf_rflags |= PSL_T;
1378         return (0);
1379 }
1380
1381 int
1382 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
1383 {
1384         td->td_frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1385         return (0);
1386 }
1387
1388 int
1389 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1390 {
1391         struct trapframe *tp;
1392
1393         tp = td->td_frame;
1394         regs->r_r15 = tp->tf_r15;
1395         regs->r_r14 = tp->tf_r14;
1396         regs->r_r13 = tp->tf_r13;
1397         regs->r_r12 = tp->tf_r12;
1398         regs->r_r11 = tp->tf_r11;
1399         regs->r_r10 = tp->tf_r10;
1400         regs->r_r9  = tp->tf_r9;
1401         regs->r_r8  = tp->tf_r8;
1402         regs->r_rdi = tp->tf_rdi;
1403         regs->r_rsi = tp->tf_rsi;
1404         regs->r_rbp = tp->tf_rbp;
1405         regs->r_rbx = tp->tf_rbx;
1406         regs->r_rdx = tp->tf_rdx;
1407         regs->r_rcx = tp->tf_rcx;
1408         regs->r_rax = tp->tf_rax;
1409         regs->r_rip = tp->tf_rip;
1410         regs->r_cs = tp->tf_cs;
1411         regs->r_rflags = tp->tf_rflags;
1412         regs->r_rsp = tp->tf_rsp;
1413         regs->r_ss = tp->tf_ss;
1414         return (0);
1415 }
1416
1417 int
1418 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1419 {
1420         struct trapframe *tp;
1421         register_t rflags;
1422
1423         tp = td->td_frame;
1424         rflags = regs->r_rflags & 0xffffffff;
1425         if (!EFL_SECURE(rflags, tp->tf_rflags) || !CS_SECURE(regs->r_cs))
1426                 return (EINVAL);
1427         tp->tf_r15 = regs->r_r15;
1428         tp->tf_r14 = regs->r_r14;
1429         tp->tf_r13 = regs->r_r13;
1430         tp->tf_r12 = regs->r_r12;
1431         tp->tf_r11 = regs->r_r11;
1432         tp->tf_r10 = regs->r_r10;
1433         tp->tf_r9  = regs->r_r9;
1434         tp->tf_r8  = regs->r_r8;
1435         tp->tf_rdi = regs->r_rdi;
1436         tp->tf_rsi = regs->r_rsi;
1437         tp->tf_rbp = regs->r_rbp;
1438         tp->tf_rbx = regs->r_rbx;
1439         tp->tf_rdx = regs->r_rdx;
1440         tp->tf_rcx = regs->r_rcx;
1441         tp->tf_rax = regs->r_rax;
1442         tp->tf_rip = regs->r_rip;
1443         tp->tf_cs = regs->r_cs;
1444         tp->tf_rflags = rflags;
1445         tp->tf_rsp = regs->r_rsp;
1446         tp->tf_ss = regs->r_ss;
1447         td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_FULLCTX;
1448         return (0);
1449 }
1450
1451 /* XXX check all this stuff! */
1452 /* externalize from sv_xmm */
1453 static void
1454 fill_fpregs_xmm(struct savefpu *sv_xmm, struct fpreg *fpregs)
1455 {
1456         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
1457         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
1458         int i;
1459
1460         /* pcb -> fpregs */
1461         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
1462
1463         /* FPU control/status */
1464         penv_fpreg->en_cw = penv_xmm->en_cw;
1465         penv_fpreg->en_sw = penv_xmm->en_sw;
1466         penv_fpreg->en_tw = penv_xmm->en_tw;
1467         penv_fpreg->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
1468         penv_fpreg->en_rip = penv_xmm->en_rip;
1469         penv_fpreg->en_rdp = penv_xmm->en_rdp;
1470         penv_fpreg->en_mxcsr = penv_xmm->en_mxcsr;
1471         penv_fpreg->en_mxcsr_mask = penv_xmm->en_mxcsr_mask;
1472
1473         /* FPU registers */
1474         for (i = 0; i < 8; ++i)
1475                 bcopy(sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, fpregs->fpr_acc[i], 10);
1476
1477         /* SSE registers */
1478         for (i = 0; i < 16; ++i)
1479                 bcopy(sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, fpregs->fpr_xacc[i], 16);
1480 }
1481
1482 /* internalize from fpregs into sv_xmm */
1483 static void
1484 set_fpregs_xmm(struct fpreg *fpregs, struct savefpu *sv_xmm)
1485 {
1486         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
1487         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
1488         int i;
1489
1490         /* fpregs -> pcb */
1491         /* FPU control/status */
1492         penv_xmm->en_cw = penv_fpreg->en_cw;
1493         penv_xmm->en_sw = penv_fpreg->en_sw;
1494         penv_xmm->en_tw = penv_fpreg->en_tw;
1495         penv_xmm->en_opcode = penv_fpreg->en_opcode;
1496         penv_xmm->en_rip = penv_fpreg->en_rip;
1497         penv_xmm->en_rdp = penv_fpreg->en_rdp;
1498         penv_xmm->en_mxcsr = penv_fpreg->en_mxcsr;
1499         penv_xmm->en_mxcsr_mask = penv_fpreg->en_mxcsr_mask & cpu_mxcsr_mask;
1500
1501         /* FPU registers */
1502         for (i = 0; i < 8; ++i)
1503                 bcopy(fpregs->fpr_acc[i], sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, 10);
1504
1505         /* SSE registers */
1506         for (i = 0; i < 16; ++i)
1507                 bcopy(fpregs->fpr_xacc[i], sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, 16);
1508 }
1509
1510 /* externalize from td->pcb */
1511 int
1512 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
1513 {
1514
1515         fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_save, fpregs);
1516         return (0);
1517 }
1518
1519 /* internalize to td->pcb */
1520 int
1521 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
1522 {
1523
1524         set_fpregs_xmm(fpregs, &td->td_pcb->pcb_save);
1525         return (0);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Get machine context.
1530  */
1531 int
1532 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
1533 {
1534         struct trapframe *tp;
1535
1536         tp = td->td_frame;
1537         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
1538         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_rsp);
1539         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
1540         mcp->mc_r15 = tp->tf_r15;
1541         mcp->mc_r14 = tp->tf_r14;
1542         mcp->mc_r13 = tp->tf_r13;
1543         mcp->mc_r12 = tp->tf_r12;
1544         mcp->mc_r11 = tp->tf_r11;
1545         mcp->mc_r10 = tp->tf_r10;
1546         mcp->mc_r9  = tp->tf_r9;
1547         mcp->mc_r8  = tp->tf_r8;
1548         mcp->mc_rdi = tp->tf_rdi;
1549         mcp->mc_rsi = tp->tf_rsi;
1550         mcp->mc_rbp = tp->tf_rbp;
1551         mcp->mc_rbx = tp->tf_rbx;
1552         mcp->mc_rcx = tp->tf_rcx;
1553         mcp->mc_rflags = tp->tf_rflags;
1554         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
1555                 mcp->mc_rax = 0;
1556                 mcp->mc_rdx = 0;
1557                 mcp->mc_rflags &= ~PSL_C;
1558         } else {
1559                 mcp->mc_rax = tp->tf_rax;
1560                 mcp->mc_rdx = tp->tf_rdx;
1561         }
1562         mcp->mc_rip = tp->tf_rip;
1563         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
1564         mcp->mc_rsp = tp->tf_rsp;
1565         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
1566         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
1567         get_fpcontext(td, mcp);
1568         return (0);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Set machine context.
1573  *
1574  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
1575  * touch the cs selector.
1576  */
1577 int
1578 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
1579 {
1580         struct trapframe *tp;
1581         long rflags;
1582         int ret;
1583
1584         tp = td->td_frame;
1585         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp))
1586                 return (EINVAL);
1587         rflags = (mcp->mc_rflags & PSL_USERCHANGE) |
1588             (tp->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE);
1589         ret = set_fpcontext(td, mcp);
1590         if (ret != 0)
1591                 return (ret);
1592         tp->tf_r15 = mcp->mc_r15;
1593         tp->tf_r14 = mcp->mc_r14;
1594         tp->tf_r13 = mcp->mc_r13;
1595         tp->tf_r12 = mcp->mc_r12;
1596         tp->tf_r11 = mcp->mc_r11;
1597         tp->tf_r10 = mcp->mc_r10;
1598         tp->tf_r9  = mcp->mc_r9;
1599         tp->tf_r8  = mcp->mc_r8;
1600         tp->tf_rdi = mcp->mc_rdi;
1601         tp->tf_rsi = mcp->mc_rsi;
1602         tp->tf_rbp = mcp->mc_rbp;
1603         tp->tf_rbx = mcp->mc_rbx;
1604         tp->tf_rdx = mcp->mc_rdx;
1605         tp->tf_rcx = mcp->mc_rcx;
1606         tp->tf_rax = mcp->mc_rax;
1607         tp->tf_rip = mcp->mc_rip;
1608         tp->tf_rflags = rflags;
1609         tp->tf_rsp = mcp->mc_rsp;
1610         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
1611         td->td_pcb->pcb_flags |= PCB_FULLCTX;
1612         return (0);
1613 }
1614
1615 static void
1616 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
1617 {
1618
1619         mcp->mc_ownedfp = fpugetregs(td, (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate);
1620         mcp->mc_fpformat = fpuformat();
1621 }
1622
1623 static int
1624 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
1625 {
1626         struct savefpu *fpstate;
1627
1628         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
1629                 return (0);
1630         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
1631                 return (EINVAL);
1632         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
1633                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
1634                 fpstate_drop(td);
1635         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
1636             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
1637                 /*
1638                  * XXX we violate the dubious requirement that fpusetregs()
1639                  * be called with interrupts disabled.
1640                  * XXX obsolete on trap-16 systems?
1641                  */
1642                 fpstate = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
1643                 fpstate->sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
1644                 fpusetregs(td, fpstate);
1645         } else
1646                 return (EINVAL);
1647         return (0);
1648 }
1649
1650 void
1651 fpstate_drop(struct thread *td)
1652 {
1653         register_t s;
1654
1655         s = intr_disable();
1656         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
1657                 fpudrop();
1658         /*
1659          * XXX force a full drop of the fpu.  The above only drops it if we
1660          * owned it.
1661          *
1662          * XXX I don't much like fpugetregs()'s semantics of doing a full
1663          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
1664          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
1665          * sendsig() is the only caller of fpugetregs()... perhaps we just
1666          * have too many layers.
1667          */
1668         curthread->td_pcb->pcb_flags &= ~PCB_FPUINITDONE;
1669         intr_restore(s);
1670 }
1671
1672 int
1673 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
1674 {
1675         struct pcb *pcb;
1676
1677         if (td == NULL) {
1678                 dbregs->dr[0] = rdr0();
1679                 dbregs->dr[1] = rdr1();
1680                 dbregs->dr[2] = rdr2();
1681                 dbregs->dr[3] = rdr3();
1682                 dbregs->dr[6] = rdr6();
1683                 dbregs->dr[7] = rdr7();
1684         } else {
1685                 pcb = td->td_pcb;
1686                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
1687                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
1688                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
1689                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
1690                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
1691                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
1692         }
1693         dbregs->dr[4] = 0;
1694         dbregs->dr[5] = 0;
1695         dbregs->dr[8] = 0;
1696         dbregs->dr[9] = 0;
1697         dbregs->dr[10] = 0;
1698         dbregs->dr[11] = 0;
1699         dbregs->dr[12] = 0;
1700         dbregs->dr[13] = 0;
1701         dbregs->dr[14] = 0;
1702         dbregs->dr[15] = 0;
1703         return (0);
1704 }
1705
1706 int
1707 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
1708 {
1709         struct pcb *pcb;
1710         int i;
1711
1712         if (td == NULL) {
1713                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
1714                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
1715                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
1716                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
1717                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
1718                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
1719         } else {
1720                 /*
1721                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
1722                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
1723                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
1724                  * TRCTRAP or a general protection fault right here.
1725                  * Upper bits of dr6 and dr7 must not be set
1726                  */
1727                 for (i = 0; i < 4; i++) {
1728                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
1729                                 return (EINVAL);
1730                         if (td->td_frame->tf_cs == _ucode32sel &&
1731                             DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == DBREG_DR7_LEN_8)
1732                                 return (EINVAL);
1733                 }
1734                 if ((dbregs->dr[6] & 0xffffffff00000000ul) != 0 ||
1735                     (dbregs->dr[7] & 0xffffffff00000000ul) != 0)
1736                         return (EINVAL);
1737
1738                 pcb = td->td_pcb;
1739
1740                 /*
1741                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
1742                  * process's address space.  If a process could do this, it
1743                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
1744                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
1745                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
1746                  * process's address space.
1747                  *
1748                  * XXX - what about when the watched area of the user's
1749                  * address space is written into from within the kernel
1750                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
1751                  * from within kernel mode?
1752                  */
1753
1754                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
1755                         /* dr0 is enabled */
1756                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1757                                 return (EINVAL);
1758                 }
1759                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
1760                         /* dr1 is enabled */
1761                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1762                                 return (EINVAL);
1763                 }
1764                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
1765                         /* dr2 is enabled */
1766                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1767                                 return (EINVAL);
1768                 }
1769                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
1770                         /* dr3 is enabled */
1771                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1772                                 return (EINVAL);
1773                 }
1774
1775                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
1776                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
1777                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
1778                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
1779                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
1780                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
1781
1782                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
1783         }
1784
1785         return (0);
1786 }
1787
1788 void
1789 reset_dbregs(void)
1790 {
1791
1792         load_dr7(0);    /* Turn off the control bits first */
1793         load_dr0(0);
1794         load_dr1(0);
1795         load_dr2(0);
1796         load_dr3(0);
1797         load_dr6(0);
1798 }
1799
1800 /*
1801  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
1802  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
1803  */
1804 int
1805 user_dbreg_trap(void)
1806 {
1807         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
1808         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
1809         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
1810         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
1811         int i;
1812
1813         dr7 = rdr7();
1814         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
1815                 /*
1816                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
1817                  * thus the trap couldn't have been caused by the
1818                  * hardware debug registers
1819                  */
1820                 return 0;
1821         }
1822
1823         nbp = 0;
1824         dr6 = rdr6();
1825         bp = dr6 & 0x0000000f;
1826
1827         if (!bp) {
1828                 /*
1829                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
1830                  * trap was not caused by any of the debug registers
1831                  */
1832                 return 0;
1833         }
1834
1835         /*
1836          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
1837          * which ones and if any of them are user space addresses
1838          */
1839
1840         if (bp & 0x01) {
1841                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
1842         }
1843         if (bp & 0x02) {
1844                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
1845         }
1846         if (bp & 0x04) {
1847                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
1848         }
1849         if (bp & 0x08) {
1850                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
1851         }
1852
1853         for (i = 0; i < nbp; i++) {
1854                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
1855                         /*
1856                          * addr[i] is in user space
1857                          */
1858                         return nbp;
1859                 }
1860         }
1861
1862         /*
1863          * None of the breakpoints are in user space.
1864          */
1865         return 0;
1866 }
1867
1868 #ifdef KDB
1869
1870 /*
1871  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
1872  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
1873  * called from the debugger.
1874  *
1875  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
1876  */
1877
1878 #undef inb
1879 #undef outb
1880
1881 /* silence compiler warnings */
1882 u_char inb(u_int);
1883 void outb(u_int, u_char);
1884
1885 u_char
1886 inb(u_int port)
1887 {
1888         u_char  data;
1889         /*
1890          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
1891          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
1892          * if we tell it to load (u_short) port.
1893          */
1894         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
1895         return (data);
1896 }
1897
1898 void
1899 outb(u_int port, u_char data)
1900 {
1901         u_char  al;
1902         /*
1903          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
1904          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
1905          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
1906          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
1907          */
1908         al = data;
1909         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
1910 }
1911
1912 #endif /* KDB */