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_mp_watchdog.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_sched.h"
  57 #include "opt_kdtrace.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/bio.h>
  63 #include <sys/buf.h>
  64 #include <sys/bus.h>
  65 #include <sys/callout.h>
  66 #include <sys/cons.h>
  67 #include <sys/cpu.h>
  68 #include <sys/eventhandler.h>
  69 #include <sys/exec.h>
  70 #include <sys/imgact.h>
  71 #include <sys/kdb.h>
  72 #include <sys/kernel.h>
  73 #include <sys/ktr.h>
  74 #include <sys/linker.h>
  75 #include <sys/lock.h>
  76 #include <sys/malloc.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 #ifdef SMP
  85 #include <sys/smp.h>
  86 #endif
  87 #include <sys/syscallsubr.h>
  88 #include <sys/sysctl.h>
  89 #include <sys/sysent.h>
  90 #include <sys/sysproto.h>
  91 #include <sys/ucontext.h>
  92 #include <sys/vmmeter.h>
  93
  94 #include <vm/vm.h>
  95 #include <vm/vm_extern.h>
  96 #include <vm/vm_kern.h>
  97 #include <vm/vm_page.h>
  98 #include <vm/vm_map.h>
  99 #include <vm/vm_object.h>
 100 #include <vm/vm_pager.h>
 101 #include <vm/vm_param.h>
 102
 103 #ifdef DDB
 104 #ifndef KDB
 105 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 106 #endif
 107 #include <ddb/ddb.h>
 108 #include <ddb/db_sym.h>
 109 #endif
 110
 111 #include <net/netisr.h>
 112
 113 #include <machine/clock.h>
 114 #include <machine/cpu.h>
 115 #include <machine/cputypes.h>
 116 #include <machine/intr_machdep.h>
 117 #include <x86/mca.h>
 118 #include <machine/md_var.h>
 119 #include <machine/metadata.h>
 120 #include <machine/mp_watchdog.h>
 121 #include <machine/pc/bios.h>
 122 #include <machine/pcb.h>
 123 #include <machine/proc.h>
 124 #include <machine/reg.h>
 125 #include <machine/sigframe.h>
 126 #include <machine/specialreg.h>
 127 #ifdef PERFMON
 128 #include <machine/perfmon.h>
 129 #endif
 130 #include <machine/tss.h>
 131 #ifdef SMP
 132 #include <machine/smp.h>
 133 #endif
 134
 135 #ifdef DEV_ATPIC
 136 #include <x86/isa/icu.h>
 137 #else
 138 #include <machine/apicvar.h>
 139 #endif
 140
 141 #include <isa/isareg.h>
 142 #include <isa/rtc.h>
 143
 144 /* Sanity check for __curthread() */
 145 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 146
 147 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
 148
 149 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 150 extern void identify_cpu(void);
 151 extern void panicifcpuunsupported(void);
 152
 153 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 154 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 155
 156 static void cpu_startup(void *);
 157 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp);
 158 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp);
 159 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 160
 161 /*
 162  * The file "conf/ldscript.amd64" defines the symbol "kernphys".  Its value is
 163  * the physical address at which the kernel is loaded.
 164  */
 165 extern char kernphys[];
 166 #ifdef DDB
 167 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 168 #endif
 169
 170 struct msgbuf *msgbufp;
 171
 172 /* Intel ICH registers */
 173 #define ICH_PMBASE      0x400
 174 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 175
 176 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel, _ufssel, _ugssel;
 177
 178 int cold = 1;
 179
 180 long Maxmem = 0;
 181 long realmem = 0;
 182
 183 /*
 184  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 185  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 186  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 187  * PHYSSEG entries.
 188  */
 189 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 190
 191 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 192 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 193
 194 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 195 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 196 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 197
 198 struct kva_md_info kmi;
 199
 200 static struct trapframe proc0_tf;
 201 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 202
 203 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 204
 205 struct mtx icu_lock;
 206
 207 struct mtx dt_lock;     /* lock for GDT and LDT */
 208
 209 static void
 210 cpu_startup(dummy)
 211         void *dummy;
 212 {
 213         uintmax_t memsize;
 214         char *sysenv;
 215
 216         /*
 217          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 218          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 219          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 220          * start the APs.
 221          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 222          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 223          */
 224         sysenv = getenv("smbios.system.product");
 225         if (sysenv != NULL) {
 226                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 227                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 228                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 229                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 230                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 231                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 232                         if (bootverbose)
 233                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 234                                     "Intel ICH.\n");
 235                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 236                 }
 237                 freeenv(sysenv);
 238         }
 239
 240         /*
 241          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 242          */
 243         startrtclock();
 244         printcpuinfo();
 245         panicifcpuunsupported();
 246 #ifdef PERFMON
 247         perfmon_init();
 248 #endif
 249         realmem = Maxmem;
 250
 251         /*
 252          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 253          */
 254         memsize = 0;
 255         sysenv = getenv("smbios.memory.enabled");
 256         if (sysenv != NULL) {
 257                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 258                 freeenv(sysenv);
 259         }
 260         if (memsize < ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count))
 261                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 262         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 263
 264         /*
 265          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 266          */
 267         if (bootverbose) {
 268                 int indx;
 269
 270                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 271                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 272                         vm_paddr_t size;
 273
 274                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 275                         printf(
 276                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 277                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 278                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 279                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 280                 }
 281         }
 282
 283         vm_ksubmap_init(&kmi);
 284
 285         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 286             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count),
 287             ptoa((uintmax_t)cnt.v_free_count) / 1048576);
 288
 289         /*
 290          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 291          */
 292         bufinit();
 293         vm_pager_bufferinit();
 294
 295         cpu_setregs();
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Send an interrupt to process.
 300  *
 301  * Stack is set up to allow sigcode stored
 302  * at top to call routine, followed by call
 303  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 304  * resets the signal mask, the stack, and the
 305  * frame pointer, it returns to the user
 306  * specified pc, psl.
 307  */
 308 void
 309 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 310 {
 311         struct sigframe sf, *sfp;
 312         struct pcb *pcb;
 313         struct proc *p;
 314         struct thread *td;
 315         struct sigacts *psp;
 316         char *sp;
 317         struct trapframe *regs;
 318         int sig;
 319         int oonstack;
 320
 321         td = curthread;
 322         pcb = td->td_pcb;
 323         p = td->td_proc;
 324         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 325         sig = ksi->ksi_signo;
 326         psp = p->p_sigacts;
 327         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 328         regs = td->td_frame;
 329         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 330
 331         /* Save user context. */
 332         bzero(&sf, sizeof(sf));
 333         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 334         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 335         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 336             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 337         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 338         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(*regs));
 339         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 340         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext);
 341         fpstate_drop(td);
 342         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
 343         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
 344         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare,
 345             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare));
 346         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 347
 348         /* Allocate space for the signal handler context. */
 349         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 350             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 351                 sp = td->td_sigstk.ss_sp +
 352                     td->td_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe);
 353 #if defined(COMPAT_43)
 354                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 355 #endif
 356         } else
 357                 sp = (char *)regs->tf_rsp - sizeof(struct sigframe) - 128;
 358         /* Align to 16 bytes. */
 359         sfp = (struct sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 360
 361         /* Translate the signal if appropriate. */
 362         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 363                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 364
 365         /* Build the argument list for the signal handler. */
 366         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 367         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 368         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 369         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 370                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 371                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 372                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 373
 374                 /* Fill in POSIX parts */
 375                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 376                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 377                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 378         } else {
 379                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 380                 regs->tf_rsi = ksi->ksi_code;   /* arg 2 in %rsi */
 381                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 382                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 383         }
 384         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 385         PROC_UNLOCK(p);
 386
 387         /*
 388          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 389          */
 390         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0) {
 391 #ifdef DEBUG
 392                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 393 #endif
 394                 PROC_LOCK(p);
 395                 sigexit(td, SIGILL);
 396         }
 397
 398         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 399         regs->tf_rip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 400         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 401         regs->tf_cs = _ucodesel;
 402         regs->tf_ds = _udatasel;
 403         regs->tf_es = _udatasel;
 404         regs->tf_fs = _ufssel;
 405         regs->tf_gs = _ugssel;
 406         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 407         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 408         PROC_LOCK(p);
 409         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 410 }
 411
 412 /*
 413  * System call to cleanup state after a signal
 414  * has been taken.  Reset signal mask and
 415  * stack state from context left by sendsig (above).
 416  * Return to previous pc and psl as specified by
 417  * context left by sendsig. Check carefully to
 418  * make sure that the user has not modified the
 419  * state to gain improper privileges.
 420  *
 421  * MPSAFE
 422  */
 423 int
 424 sys_sigreturn(td, uap)
 425         struct thread *td;
 426         struct sigreturn_args /* {
 427                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 428         } */ *uap;
 429 {
 430         ucontext_t uc;
 431         struct pcb *pcb;
 432         struct proc *p;
 433         struct trapframe *regs;
 434         ucontext_t *ucp;
 435         long rflags;
 436         int cs, error, ret;
 437         ksiginfo_t ksi;
 438
 439         pcb = td->td_pcb;
 440         p = td->td_proc;
 441
 442         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 443         if (error != 0) {
 444                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn copyin failed\n",
 445                     p->p_pid, td->td_name);
 446                 return (error);
 447         }
 448         ucp = &uc;
 449         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
 450                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
 451                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
 452                 return (EINVAL);
 453         }
 454         regs = td->td_frame;
 455         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 456         /*
 457          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 458          */
 459         /*
 460          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 461          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
 462          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
 463          * the signal context during signal handling and there is no
 464          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 465          * corrupted by the signal handler without us knowing.
 466          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 467          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 468          */
 469         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 470                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn rflags = 0x%lx\n", p->p_pid,
 471                     td->td_name, rflags);
 472                 return (EINVAL);
 473         }
 474
 475         /*
 476          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 477          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 478          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 479          */
 480         cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 481         if (!CS_SECURE(cs)) {
 482                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n", p->p_pid,
 483                     td->td_name, cs);
 484                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 485                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 486                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 487                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 488                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 489                 trapsignal(td, &ksi);
 490                 return (EINVAL);
 491         }
 492
 493         ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext);
 494         if (ret != 0) {
 495                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext err %d\n",
 496                     p->p_pid, td->td_name, ret);
 497                 return (ret);
 498         }
 499         bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(*regs));
 500         pcb->pcb_fsbase = ucp->uc_mcontext.mc_fsbase;
 501         pcb->pcb_gsbase = ucp->uc_mcontext.mc_gsbase;
 502
 503 #if defined(COMPAT_43)
 504         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 505                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 506         else
 507                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 508 #endif
 509
 510         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 511         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 512         return (EJUSTRETURN);
 513 }
 514
 515 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 516 int
 517 freebsd4_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd4_sigreturn_args *uap)
 518 {
 519
 520         return sys_sigreturn(td, (struct sigreturn_args *)uap);
 521 }
 522 #endif
 523
 524
 525 /*
 526  * Machine dependent boot() routine
 527  *
 528  * I haven't seen anything to put here yet
 529  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 530  */
 531 void
 532 cpu_boot(int howto)
 533 {
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
 538  * be made coherent later.
 539  */
 540 void
 541 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
 542 {
 543         /* Not applicable */
 544 }
 545
 546 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
 547 int
 548 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
 549 {
 550         uint64_t tsc1, tsc2;
 551         uint64_t acnt, mcnt, perf;
 552         register_t reg;
 553
 554         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
 555                 return (EINVAL);
 556
 557         /*
 558          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
 559          * DELAY(9) based logic fails.
 560          */
 561         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
 562                 return (EOPNOTSUPP);
 563
 564 #ifdef SMP
 565         if (smp_cpus > 1) {
 566                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
 567                 thread_lock(curthread);
 568                 sched_bind(curthread, cpu_id);
 569                 thread_unlock(curthread);
 570         }
 571 #endif
 572
 573         /* Calibrate by measuring a short delay. */
 574         reg = intr_disable();
 575         if (tsc_is_invariant) {
 576                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
 577                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
 578                 tsc1 = rdtsc();
 579                 DELAY(1000);
 580                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
 581                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
 582                 tsc2 = rdtsc();
 583                 intr_restore(reg);
 584                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
 585                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
 586         } else {
 587                 tsc1 = rdtsc();
 588                 DELAY(1000);
 589                 tsc2 = rdtsc();
 590                 intr_restore(reg);
 591                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
 592         }
 593
 594 #ifdef SMP
 595         if (smp_cpus > 1) {
 596                 thread_lock(curthread);
 597                 sched_unbind(curthread);
 598                 thread_unlock(curthread);
 599         }
 600 #endif
 601
 602         return (0);
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Shutdown the CPU as much as possible
 607  */
 608 void
 609 cpu_halt(void)
 610 {
 611         for (;;)
 612                 halt();
 613 }
 614
 615 void (*cpu_idle_hook)(void) = NULL;     /* ACPI idle hook. */
 616 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
 617 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
 618 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
 619 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
 620     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
 621
 622 #define STATE_RUNNING   0x0
 623 #define STATE_MWAIT     0x1
 624 #define STATE_SLEEPING  0x2
 625
 626 static void
 627 cpu_idle_acpi(int busy)
 628 {
 629         int *state;
 630
 631         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
 632         *state = STATE_SLEEPING;
 633
 634         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
 635         disable_intr();
 636         if (sched_runnable())
 637                 enable_intr();
 638         else if (cpu_idle_hook)
 639                 cpu_idle_hook();
 640         else
 641                 __asm __volatile("sti; hlt");
 642         *state = STATE_RUNNING;
 643 }
 644
 645 static void
 646 cpu_idle_hlt(int busy)
 647 {
 648         int *state;
 649
 650         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
 651         *state = STATE_SLEEPING;
 652
 653         /*
 654          * Since we may be in a critical section from cpu_idle(), if
 655          * an interrupt fires during that critical section we may have
 656          * a pending preemption.  If the CPU halts, then that thread
 657          * may not execute until a later interrupt awakens the CPU.
 658          * To handle this race, check for a runnable thread after
 659          * disabling interrupts and immediately return if one is
 660          * found.  Also, we must absolutely guarentee that hlt is
 661          * the next instruction after sti.  This ensures that any
 662          * interrupt that fires after the call to disable_intr() will
 663          * immediately awaken the CPU from hlt.  Finally, please note
 664          * that on x86 this works fine because of interrupts enabled only
 665          * after the instruction following sti takes place, while IF is set
 666          * to 1 immediately, allowing hlt instruction to acknowledge the
 667          * interrupt.
 668          */
 669         disable_intr();
 670         if (sched_runnable())
 671                 enable_intr();
 672         else
 673                 __asm __volatile("sti; hlt");
 674         *state = STATE_RUNNING;
 675 }
 676
 677 /*
 678  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
 679  */
 680 #define MWAIT_C0        0xf0
 681 #define MWAIT_C1        0x00
 682 #define MWAIT_C2        0x10
 683 #define MWAIT_C3        0x20
 684 #define MWAIT_C4        0x30
 685
 686 static void
 687 cpu_idle_mwait(int busy)
 688 {
 689         int *state;
 690
 691         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
 692         *state = STATE_MWAIT;
 693
 694         /* See comments in cpu_idle_hlt(). */
 695         disable_intr();
 696         if (sched_runnable()) {
 697                 enable_intr();
 698                 *state = STATE_RUNNING;
 699                 return;
 700         }
 701         cpu_monitor(state, 0, 0);
 702         if (*state == STATE_MWAIT)
 703                 __asm __volatile("sti; mwait" : : "a" (MWAIT_C1), "c" (0));
 704         else
 705                 enable_intr();
 706         *state = STATE_RUNNING;
 707 }
 708
 709 static void
 710 cpu_idle_spin(int busy)
 711 {
 712         int *state;
 713         int i;
 714
 715         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
 716         *state = STATE_RUNNING;
 717
 718         /*
 719          * The sched_runnable() call is racy but as long as there is
 720          * a loop missing it one time will have just a little impact if any
 721          * (and it is much better than missing the check at all).
 722          */
 723         for (i = 0; i < 1000; i++) {
 724                 if (sched_runnable())
 725                         return;
 726                 cpu_spinwait();
 727         }
 728 }
 729
 730 /*
 731  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
 732  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
 733  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
 734  *
 735  * Reference:
 736  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
 737  *   #32559 revision 3.00+
 738  */
 739 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
 740 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
 741 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
 742 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
 743
 744 static void
 745 cpu_probe_amdc1e(void)
 746 {
 747
 748         /*
 749          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
 750          * dual-cores (or future) k8 family.
 751          */
 752         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
 753             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
 754             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
 755                 cpu_ident_amdc1e = 1;
 756         }
 757 }
 758
 759 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_acpi;
 760
 761 void
 762 cpu_idle(int busy)
 763 {
 764         uint64_t msr;
 765
 766         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
 767             busy, curcpu);
 768 #ifdef MP_WATCHDOG
 769         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
 770 #endif
 771         /* If we are busy - try to use fast methods. */
 772         if (busy) {
 773                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
 774                         cpu_idle_mwait(busy);
 775                         goto out;
 776                 }
 777         }
 778
 779         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
 780         if (!busy) {
 781                 critical_enter();
 782                 cpu_idleclock();
 783         }
 784
 785         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
 786         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_deep_sleep) {
 787                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
 788                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
 789                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
 790         }
 791
 792         /* Call main idle method. */
 793         cpu_idle_fn(busy);
 794
 795         /* Switch timers mack into active mode. */
 796         if (!busy) {
 797                 cpu_activeclock();
 798                 critical_exit();
 799         }
 800 out:
 801         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
 802             busy, curcpu);
 803 }
 804
 805 int
 806 cpu_idle_wakeup(int cpu)
 807 {
 808         struct pcpu *pcpu;
 809         int *state;
 810
 811         pcpu = pcpu_find(cpu);
 812         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
 813         /*
 814          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
 815          * simply result in unnecessary IPIs.
 816          */
 817         if (*state == STATE_SLEEPING)
 818                 return (0);
 819         if (*state == STATE_MWAIT)
 820                 *state = STATE_RUNNING;
 821         return (1);
 822 }
 823
 824 /*
 825  * Ordered by speed/power consumption.
 826  */
 827 struct {
 828         void    *id_fn;
 829         char    *id_name;
 830 } idle_tbl[] = {
 831         { cpu_idle_spin, "spin" },
 832         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
 833         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
 834         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
 835         { NULL, NULL }
 836 };
 837
 838 static int
 839 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 840 {
 841         char *avail, *p;
 842         int error;
 843         int i;
 844
 845         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
 846         p = avail;
 847         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
 848                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
 849                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
 850                         continue;
 851                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
 852                     cpu_idle_hook == NULL)
 853                         continue;
 854                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
 855                     idle_tbl[i].id_name);
 856         }
 857         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
 858         free(avail, M_TEMP);
 859         return (error);
 860 }
 861
 862 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
 863     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
 864
 865 static int
 866 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 867 {
 868         char buf[16];
 869         int error;
 870         char *p;
 871         int i;
 872
 873         p = "unknown";
 874         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
 875                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
 876                         p = idle_tbl[i].id_name;
 877                         break;
 878                 }
 879         }
 880         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
 881         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
 882         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
 883                 return (error);
 884         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
 885                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
 886                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
 887                         continue;
 888                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
 889                     cpu_idle_hook == NULL)
 890                         continue;
 891                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
 892                         continue;
 893                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
 894                 return (0);
 895         }
 896         return (EINVAL);
 897 }
 898
 899 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
 900     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
 901
 902 /*
 903  * Reset registers to default values on exec.
 904  */
 905 void
 906 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 907 {
 908         struct trapframe *regs = td->td_frame;
 909         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 910
 911         mtx_lock(&dt_lock);
 912         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 913                 user_ldt_free(td);
 914         else
 915                 mtx_unlock(&dt_lock);
 916
 917         pcb->pcb_fsbase = 0;
 918         pcb->pcb_gsbase = 0;
 919         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT | PCB_GS32BIT);
 920         pcb->pcb_initial_fpucw = __INITIAL_FPUCW__;
 921         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 922
 923         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 924         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 925         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8;
 926         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
 927         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
 928         regs->tf_ss = _udatasel;
 929         regs->tf_cs = _ucodesel;
 930         regs->tf_ds = _udatasel;
 931         regs->tf_es = _udatasel;
 932         regs->tf_fs = _ufssel;
 933         regs->tf_gs = _ugssel;
 934         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 935         td->td_retval[1] = 0;
 936
 937         /*
 938          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 939          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 940          */
 941         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 942                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 943                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 944                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 945                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 946                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 947                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 948                 if (pcb == PCPU_GET(curpcb)) {
 949                         /*
 950                          * Clear the debug registers on the running
 951                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 952                          * the next process we switch to.
 953                          */
 954                         reset_dbregs();
 955                 }
 956                 clear_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
 957         }
 958
 959         /*
 960          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 961          * clean FP state if it uses the FPU again.
 962          */
 963         fpstate_drop(td);
 964 }
 965
 966 void
 967 cpu_setregs(void)
 968 {
 969         register_t cr0;
 970
 971         cr0 = rcr0();
 972         /*
 973          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are also set by npx_probe() for the
 974          * BSP.  See the comments there about why we set them.
 975          */
 976         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 977         load_cr0(cr0);
 978 }
 979
 980 /*
 981  * Initialize amd64 and configure to run kernel
 982  */
 983
 984 /*
 985  * Initialize segments & interrupt table
 986  */
 987
 988 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];/* global descriptor tables */
 989 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 990 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 991
 992 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 993
 994 static char nmi0_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 995 CTASSERT(sizeof(struct nmi_pcpu) == 16);
 996
 997 struct amd64tss common_tss[MAXCPU];
 998
 999 /*
1000  * Software prototypes -- in more palatable form.
1001  *
1002  * Keep GUFS32, GUGS32, GUCODE32 and GUDATA at the same
1003  * slots as corresponding segments for i386 kernel.
1004  */
1005 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1006 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1007 {       .ssd_base = 0x0,
1008         .ssd_limit = 0x0,
1009         .ssd_type = 0,
1010         .ssd_dpl = 0,
1011         .ssd_p = 0,
1012         .ssd_long = 0,
1013         .ssd_def32 = 0,
1014         .ssd_gran = 0           },
1015 /* GNULL2_SEL   1 Null Descriptor */
1016 {       .ssd_base = 0x0,
1017         .ssd_limit = 0x0,
1018         .ssd_type = 0,
1019         .ssd_dpl = 0,
1020         .ssd_p = 0,
1021         .ssd_long = 0,
1022         .ssd_def32 = 0,
1023         .ssd_gran = 0           },
1024 /* GUFS32_SEL   2 32 bit %gs Descriptor for user */
1025 {       .ssd_base = 0x0,
1026         .ssd_limit = 0xfffff,
1027         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1028         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1029         .ssd_p = 1,
1030         .ssd_long = 0,
1031         .ssd_def32 = 1,
1032         .ssd_gran = 1           },
1033 /* GUGS32_SEL   3 32 bit %fs Descriptor for user */
1034 {       .ssd_base = 0x0,
1035         .ssd_limit = 0xfffff,
1036         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1037         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1038         .ssd_p = 1,
1039         .ssd_long = 0,
1040         .ssd_def32 = 1,
1041         .ssd_gran = 1           },
1042 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1043 {       .ssd_base = 0x0,
1044         .ssd_limit = 0xfffff,
1045         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1046         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1047         .ssd_p = 1,
1048         .ssd_long = 1,
1049         .ssd_def32 = 0,
1050         .ssd_gran = 1           },
1051 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1052 {       .ssd_base = 0x0,
1053         .ssd_limit = 0xfffff,
1054         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1055         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1056         .ssd_p = 1,
1057         .ssd_long = 1,
1058         .ssd_def32 = 0,
1059         .ssd_gran = 1           },
1060 /* GUCODE32_SEL 6 32 bit Code Descriptor for user */
1061 {       .ssd_base = 0x0,
1062         .ssd_limit = 0xfffff,
1063         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1064         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1065         .ssd_p = 1,
1066         .ssd_long = 0,
1067         .ssd_def32 = 1,
1068         .ssd_gran = 1           },
1069 /* GUDATA_SEL   7 32/64 bit Data Descriptor for user */
1070 {       .ssd_base = 0x0,
1071         .ssd_limit = 0xfffff,
1072         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1073         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1074         .ssd_p = 1,
1075         .ssd_long = 0,
1076         .ssd_def32 = 1,
1077         .ssd_gran = 1           },
1078 /* GUCODE_SEL   8 64 bit Code Descriptor for user */
1079 {       .ssd_base = 0x0,
1080         .ssd_limit = 0xfffff,
1081         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1082         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1083         .ssd_p = 1,
1084         .ssd_long = 1,
1085         .ssd_def32 = 0,
1086         .ssd_gran = 1           },
1087 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1088 {       .ssd_base = 0x0,
1089         .ssd_limit = sizeof(struct amd64tss) + IOPAGES * PAGE_SIZE - 1,
1090         .ssd_type = SDT_SYSTSS,
1091         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1092         .ssd_p = 1,
1093         .ssd_long = 0,
1094         .ssd_def32 = 0,
1095         .ssd_gran = 0           },
1096 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
1097 {       .ssd_base = 0x0,
1098         .ssd_limit = 0x0,
1099         .ssd_type = 0,
1100         .ssd_dpl = 0,
1101         .ssd_p = 0,
1102         .ssd_long = 0,
1103         .ssd_def32 = 0,
1104         .ssd_gran = 0           },
1105 /* GUSERLDT_SEL 11 LDT Descriptor */
1106 {       .ssd_base = 0x0,
1107         .ssd_limit = 0x0,
1108         .ssd_type = 0,
1109         .ssd_dpl = 0,
1110         .ssd_p = 0,
1111         .ssd_long = 0,
1112         .ssd_def32 = 0,
1113         .ssd_gran = 0           },
1114 /* GUSERLDT_SEL 12 LDT Descriptor, double size */
1115 {       .ssd_base = 0x0,
1116         .ssd_limit = 0x0,
1117         .ssd_type = 0,
1118         .ssd_dpl = 0,
1119         .ssd_p = 0,
1120         .ssd_long = 0,
1121         .ssd_def32 = 0,
1122         .ssd_gran = 0           },
1123 };
1124
1125 void
1126 setidt(idx, func, typ, dpl, ist)
1127         int idx;
1128         inthand_t *func;
1129         int typ;
1130         int dpl;
1131         int ist;
1132 {
1133         struct gate_descriptor *ip;
1134
1135         ip = idt + idx;
1136         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
1137         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1138         ip->gd_ist = ist;
1139         ip->gd_xx = 0;
1140         ip->gd_type = typ;
1141         ip->gd_dpl = dpl;
1142         ip->gd_p = 1;
1143         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
1144 }
1145
1146 extern inthand_t
1147         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1148         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1149         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1150         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1151         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
1152 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1153         IDTVEC(dtrace_ret),
1154 #endif
1155         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
1156
1157 #ifdef DDB
1158 /*
1159  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1160  * the default 'rsvd' entry point.
1161  */
1162 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1163 {
1164         struct gate_descriptor *ip;
1165         int idx;
1166         uintptr_t func;
1167
1168         ip = idt;
1169         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1170                 func = ((long)ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1171                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1172                         db_printf("%3d\t", idx);
1173                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1174                         db_printf("\n");
1175                 }
1176                 ip++;
1177         }
1178 }
1179 #endif
1180
1181 void
1182 sdtossd(sd, ssd)
1183         struct user_segment_descriptor *sd;
1184         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1185 {
1186
1187         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1188         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1189         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1190         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1191         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1192         ssd->ssd_long  = sd->sd_long;
1193         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1194         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1195 }
1196
1197 void
1198 ssdtosd(ssd, sd)
1199         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1200         struct user_segment_descriptor *sd;
1201 {
1202
1203         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1204         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
1205         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1206         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1207         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1208         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1209         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1210         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
1211         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
1212         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1213 }
1214
1215 void
1216 ssdtosyssd(ssd, sd)
1217         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1218         struct system_segment_descriptor *sd;
1219 {
1220
1221         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1222         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
1223         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1224         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1225         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1226         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1227         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1228         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1229 }
1230
1231 #if !defined(DEV_ATPIC) && defined(DEV_ISA)
1232 #include <isa/isavar.h>
1233 #include <isa/isareg.h>
1234 /*
1235  * Return a bitmap of the current interrupt requests.  This is 8259-specific
1236  * and is only suitable for use at probe time.
1237  * This is only here to pacify sio.  It is NOT FATAL if this doesn't work.
1238  * It shouldn't be here.  There should probably be an APIC centric
1239  * implementation in the apic driver code, if at all.
1240  */
1241 intrmask_t
1242 isa_irq_pending(void)
1243 {
1244         u_char irr1;
1245         u_char irr2;
1246
1247         irr1 = inb(IO_ICU1);
1248         irr2 = inb(IO_ICU2);
1249         return ((irr2 << 8) | irr1);
1250 }
1251 #endif
1252
1253 u_int basemem;
1254
1255 static int
1256 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1257 {
1258         int i, insert_idx, physmap_idx;
1259
1260         physmap_idx = *physmap_idxp;
1261
1262         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1263                 printf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1264                     smap->type, smap->base, smap->length);
1265
1266         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1267                 return (1);
1268
1269         if (smap->length == 0)
1270                 return (0);
1271
1272         /*
1273          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1274          * assuming the new entry will be added to the end.
1275          */
1276         insert_idx = physmap_idx + 2;
1277         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1278                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1279                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
1280                                 insert_idx = i;
1281                                 break;
1282                         }
1283                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1284                                 printf(
1285                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1286                         return (1);
1287                 }
1288         }
1289
1290         /* See if we can prepend to the next entry. */
1291         if (insert_idx <= physmap_idx &&
1292             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
1293                 physmap[insert_idx] = smap->base;
1294                 return (1);
1295         }
1296
1297         /* See if we can append to the previous entry. */
1298         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
1299                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
1300                 return (1);
1301         }
1302
1303         physmap_idx += 2;
1304         *physmap_idxp = physmap_idx;
1305         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1306                 printf(
1307                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1308                 return (0);
1309         }
1310
1311         /*
1312          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1313          * entry if needed.
1314          */
1315         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1316                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1317                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1318         }
1319
1320         /* Insert the new entry. */
1321         physmap[insert_idx] = smap->base;
1322         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1323         return (1);
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1328  * available physical memory in the system, then test this memory and
1329  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1330  *
1331  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1332  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1333  *
1334  * XXX first should be vm_paddr_t.
1335  */
1336 static void
1337 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
1338 {
1339         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1340         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1341         u_long physmem_tunable, memtest;
1342         pt_entry_t *pte;
1343         struct bios_smap *smapbase, *smap, *smapend;
1344         u_int32_t smapsize;
1345         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1346
1347         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1348         basemem = 0;
1349         physmap_idx = 0;
1350
1351         /*
1352          * get memory map from INT 15:E820, kindly supplied by the loader.
1353          *
1354          * subr_module.c says:
1355          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1356          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1357          */
1358         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1359             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1360         if (smapbase == NULL)
1361                 panic("No BIOS smap info from loader!");
1362
1363         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1364         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1365
1366         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1367                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
1368                         break;
1369
1370         /*
1371          * Find the 'base memory' segment for SMP
1372          */
1373         basemem = 0;
1374         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1375                 if (physmap[i] == 0x00000000) {
1376                         basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1377                         break;
1378                 }
1379         }
1380         if (basemem == 0)
1381                 panic("BIOS smap did not include a basemem segment!");
1382
1383 #ifdef SMP
1384         /* make hole for AP bootstrap code */
1385         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1386 #endif
1387
1388         /*
1389          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1390          * highest page of the physical address space.  It should be
1391          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1392          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1393          */
1394         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1395
1396 #ifdef MAXMEM
1397         Maxmem = MAXMEM / 4;
1398 #endif
1399
1400         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1401                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1402
1403         /*
1404          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
1405          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
1406          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
1407          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
1408          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1409          */
1410         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
1411         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1412
1413         /*
1414          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
1415          * in the system.
1416          */
1417         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1418                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1419
1420         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1421             (boothowto & RB_VERBOSE))
1422                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1423
1424         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1425         pmap_bootstrap(&first);
1426
1427         /*
1428          * Size up each available chunk of physical memory.
1429          */
1430         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1431         pa_indx = 0;
1432         da_indx = 1;
1433         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1434         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1435         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1436         pte = CMAP1;
1437
1438         /*
1439          * Get dcons buffer address
1440          */
1441         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1442             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1443                 dcons_addr = 0;
1444
1445         /*
1446          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1447          * round up the start address and round down the end address.
1448          */
1449         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1450                 vm_paddr_t end;
1451
1452                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1453                 if (physmap[i + 1] < end)
1454                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1455                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1456                         int tmp, page_bad, full;
1457                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1458
1459                         full = FALSE;
1460                         /*
1461                          * block out kernel memory as not available.
1462                          */
1463                         if (pa >= (vm_paddr_t)kernphys && pa < first)
1464                                 goto do_dump_avail;
1465
1466                         /*
1467                          * block out dcons buffer
1468                          */
1469                         if (dcons_addr > 0
1470                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1471                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1472                                 goto do_dump_avail;
1473
1474                         page_bad = FALSE;
1475                         if (memtest == 0)
1476                                 goto skip_memtest;
1477
1478                         /*
1479                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1480                          */
1481                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1482                         invltlb();
1483
1484                         tmp = *(int *)ptr;
1485                         /*
1486                          * Test for alternating 1's and 0's
1487                          */
1488                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1489                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1490                                 page_bad = TRUE;
1491                         /*
1492                          * Test for alternating 0's and 1's
1493                          */
1494                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1495                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1496                                 page_bad = TRUE;
1497                         /*
1498                          * Test for all 1's
1499                          */
1500                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1501                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1502                                 page_bad = TRUE;
1503                         /*
1504                          * Test for all 0's
1505                          */
1506                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1507                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1508                                 page_bad = TRUE;
1509                         /*
1510                          * Restore original value.
1511                          */
1512                         *(int *)ptr = tmp;
1513
1514 skip_memtest:
1515                         /*
1516                          * Adjust array of valid/good pages.
1517                          */
1518                         if (page_bad == TRUE)
1519                                 continue;
1520                         /*
1521                          * If this good page is a continuation of the
1522                          * previous set of good pages, then just increase
1523                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1524                          * Note that "end" points one higher than end,
1525                          * making the range >= start and < end.
1526                          * If we're also doing a speculative memory
1527                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1528                          * so that we keep going. The first bad page
1529                          * will terminate the loop.
1530                          */
1531                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1532                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1533                         } else {
1534                                 pa_indx++;
1535                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1536                                         printf(
1537                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1538                                         pa_indx--;
1539                                         full = TRUE;
1540                                         goto do_dump_avail;
1541                                 }
1542                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1543                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1544                         }
1545                         physmem++;
1546 do_dump_avail:
1547                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1548                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1549                         } else {
1550                                 da_indx++;
1551                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1552                                         da_indx--;
1553                                         goto do_next;
1554                                 }
1555                                 dump_avail[da_indx++] = pa; /* start */
1556                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1557                         }
1558 do_next:
1559                         if (full)
1560                                 break;
1561                 }
1562         }
1563         *pte = 0;
1564         invltlb();
1565
1566         /*
1567          * XXX
1568          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1569          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1570          * calculation, etc.).
1571          */
1572         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1573             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1574                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1575                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1576                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1577         }
1578
1579         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1580
1581         /* Trim off space for the message buffer. */
1582         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1583
1584         /* Map the message buffer. */
1585         msgbufp = (struct msgbuf *)PHYS_TO_DMAP(phys_avail[pa_indx]);
1586 }
1587
1588 u_int64_t
1589 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1590 {
1591         caddr_t kmdp;
1592         int gsel_tss, x;
1593         struct pcpu *pc;
1594         struct nmi_pcpu *np;
1595         u_int64_t msr;
1596         char *env;
1597         size_t kstack0_sz;
1598
1599         thread0.td_kstack = physfree + KERNBASE;
1600         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
1601         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
1602         bzero((void *)thread0.td_kstack, kstack0_sz);
1603         physfree += kstack0_sz;
1604         thread0.td_pcb = (struct pcb *)(thread0.td_kstack + kstack0_sz) - 1;
1605
1606         /*
1607          * This may be done better later if it gets more high level
1608          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1609          */
1610         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1611
1612         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + KERNBASE);
1613         preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1614         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1615         if (kmdp == NULL)
1616                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1617         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1618         kern_envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *) + KERNBASE;
1619 #ifdef DDB
1620         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1621         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1622 #endif
1623
1624         /* Init basic tunables, hz etc */
1625         init_param1();
1626
1627         /*
1628          * make gdt memory segments
1629          */
1630         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1631                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1) &&
1632                     x != GUSERLDT_SEL && x != (GUSERLDT_SEL) + 1)
1633                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1634         }
1635         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (uintptr_t)&common_tss[0];
1636         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1637             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1638
1639         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1640         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1641         lgdt(&r_gdt);
1642         pc = &__pcpu[0];
1643
1644         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1645         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
1646         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1647
1648         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1649         dpcpu_init((void *)(physfree + KERNBASE), 0);
1650         physfree += DPCPU_SIZE;
1651         PCPU_SET(prvspace, pc);
1652         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1653         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1654         PCPU_SET(tssp, &common_tss[0]);
1655         PCPU_SET(commontssp, &common_tss[0]);
1656         PCPU_SET(tss, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1657         PCPU_SET(ldt, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GUSERLDT_SEL]);
1658         PCPU_SET(fs32p, &gdt[GUFS32_SEL]);
1659         PCPU_SET(gs32p, &gdt[GUGS32_SEL]);
1660
1661         /*
1662          * Initialize mutexes.
1663          *
1664          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1665          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1666          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1667          *           under witness.
1668          */
1669         mutex_init();
1670         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
1671         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_DEF);
1672
1673         /* exceptions */
1674         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1675                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1676         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1677         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1678         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 2);
1679         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1680         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1681         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1682         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1683         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1684         setidt(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1685         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1686         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1687         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1688         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1689         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1690         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1691         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1692         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1693         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1694         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1695 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1696         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1697 #endif
1698
1699         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1700         r_idt.rd_base = (long) idt;
1701         lidt(&r_idt);
1702
1703         /*
1704          * Initialize the i8254 before the console so that console
1705          * initialization can use DELAY().
1706          */
1707         i8254_init();
1708
1709         /*
1710          * Initialize the console before we print anything out.
1711          */
1712         cninit();
1713
1714 #ifdef DEV_ISA
1715 #ifdef DEV_ATPIC
1716         elcr_probe();
1717         atpic_startup();
1718 #else
1719         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1720         atpic_reset();
1721
1722         /*
1723          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1724          * interrupt handler.
1725          */
1726         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1727         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1728 #endif
1729 #else
1730 #error "have you forgotten the isa device?";
1731 #endif
1732
1733         kdb_init();
1734
1735 #ifdef KDB
1736         if (boothowto & RB_KDB)
1737                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS,
1738                     "Boot flags requested debugger");
1739 #endif
1740
1741         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1742         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1743         initializecpucache();
1744
1745         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1746         common_tss[0].tss_rsp0 = thread0.td_kstack +
1747             kstack0_sz - sizeof(struct pcb);
1748         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1749         common_tss[0].tss_rsp0 &= ~0xFul;
1750         PCPU_SET(rsp0, common_tss[0].tss_rsp0);
1751
1752         /* doublefault stack space, runs on ist1 */
1753         common_tss[0].tss_ist1 = (long)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1754
1755         /*
1756          * NMI stack, runs on ist2.  The pcpu pointer is stored just
1757          * above the start of the ist2 stack.
1758          */
1759         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi0_stack[sizeof(nmi0_stack)]) - 1;
1760         np->np_pcpu = (register_t) pc;
1761         common_tss[0].tss_ist2 = (long) np;
1762
1763         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1764         common_tss[0].tss_iobase = sizeof(struct amd64tss) +
1765             IOPAGES * PAGE_SIZE;
1766
1767         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1768         ltr(gsel_tss);
1769
1770         /* Set up the fast syscall stuff */
1771         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1772         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1773         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1774         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1775         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1776               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1777         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1778         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D);
1779
1780         getmemsize(kmdp, physfree);
1781         init_param2(physmem);
1782
1783         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1784
1785         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1786         fpuinit();
1787
1788         /* transfer to user mode */
1789
1790         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1791         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1792         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1793         _ufssel = GSEL(GUFS32_SEL, SEL_UPL);
1794         _ugssel = GSEL(GUGS32_SEL, SEL_UPL);
1795
1796         load_ds(_udatasel);
1797         load_es(_udatasel);
1798         load_fs(_ufssel);
1799
1800         /* setup proc 0's pcb */
1801         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1802         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = KPML4phys;
1803         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1804
1805         env = getenv("kernelname");
1806         if (env != NULL)
1807                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1808
1809 #ifdef XENHVM
1810         if (inw(0x10) == 0x49d2) {
1811                 if (bootverbose)
1812                         printf("Xen detected: disabling emulated block and network devices\n");
1813                 outw(0x10, 3);
1814         }
1815 #endif
1816
1817         cpu_probe_amdc1e();
1818
1819         /* Location of kernel stack for locore */
1820         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1821 }
1822
1823 void
1824 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1825 {
1826
1827         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1828 }
1829
1830 void
1831 spinlock_enter(void)
1832 {
1833         struct thread *td;
1834         register_t flags;
1835
1836         td = curthread;
1837         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1838                 flags = intr_disable();
1839                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1840                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1841         } else
1842                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1843         critical_enter();
1844 }
1845
1846 void
1847 spinlock_exit(void)
1848 {
1849         struct thread *td;
1850         register_t flags;
1851
1852         td = curthread;
1853         critical_exit();
1854         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1855         td->td_md.md_spinlock_count--;
1856         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1857                 intr_restore(flags);
1858 }
1859
1860 /*
1861  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1862  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1863  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1864  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1865  * enough for a backtrace.
1866  */
1867 void
1868 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1869 {
1870
1871         pcb->pcb_r12 = tf->tf_r12;
1872         pcb->pcb_r13 = tf->tf_r13;
1873         pcb->pcb_r14 = tf->tf_r14;
1874         pcb->pcb_r15 = tf->tf_r15;
1875         pcb->pcb_rbp = tf->tf_rbp;
1876         pcb->pcb_rbx = tf->tf_rbx;
1877         pcb->pcb_rip = tf->tf_rip;
1878         pcb->pcb_rsp = tf->tf_rsp;
1879 }
1880
1881 int
1882 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
1883 {
1884         td->td_frame->tf_rip = addr;
1885         return (0);
1886 }
1887
1888 int
1889 ptrace_single_step(struct thread *td)
1890 {
1891         td->td_frame->tf_rflags |= PSL_T;
1892         return (0);
1893 }
1894
1895 int
1896 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
1897 {
1898         td->td_frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1899         return (0);
1900 }
1901
1902 int
1903 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1904 {
1905         struct trapframe *tp;
1906
1907         tp = td->td_frame;
1908         return (fill_frame_regs(tp, regs));
1909 }
1910
1911 int
1912 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
1913 {
1914         regs->r_r15 = tp->tf_r15;
1915         regs->r_r14 = tp->tf_r14;
1916         regs->r_r13 = tp->tf_r13;
1917         regs->r_r12 = tp->tf_r12;
1918         regs->r_r11 = tp->tf_r11;
1919         regs->r_r10 = tp->tf_r10;
1920         regs->r_r9  = tp->tf_r9;
1921         regs->r_r8  = tp->tf_r8;
1922         regs->r_rdi = tp->tf_rdi;
1923         regs->r_rsi = tp->tf_rsi;
1924         regs->r_rbp = tp->tf_rbp;
1925         regs->r_rbx = tp->tf_rbx;
1926         regs->r_rdx = tp->tf_rdx;
1927         regs->r_rcx = tp->tf_rcx;
1928         regs->r_rax = tp->tf_rax;
1929         regs->r_rip = tp->tf_rip;
1930         regs->r_cs = tp->tf_cs;
1931         regs->r_rflags = tp->tf_rflags;
1932         regs->r_rsp = tp->tf_rsp;
1933         regs->r_ss = tp->tf_ss;
1934         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
1935                 regs->r_ds = tp->tf_ds;
1936                 regs->r_es = tp->tf_es;
1937                 regs->r_fs = tp->tf_fs;
1938                 regs->r_gs = tp->tf_gs;
1939         } else {
1940                 regs->r_ds = 0;
1941                 regs->r_es = 0;
1942                 regs->r_fs = 0;
1943                 regs->r_gs = 0;
1944         }
1945         return (0);
1946 }
1947
1948 int
1949 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1950 {
1951         struct trapframe *tp;
1952         register_t rflags;
1953
1954         tp = td->td_frame;
1955         rflags = regs->r_rflags & 0xffffffff;
1956         if (!EFL_SECURE(rflags, tp->tf_rflags) || !CS_SECURE(regs->r_cs))
1957                 return (EINVAL);
1958         tp->tf_r15 = regs->r_r15;
1959         tp->tf_r14 = regs->r_r14;
1960         tp->tf_r13 = regs->r_r13;
1961         tp->tf_r12 = regs->r_r12;
1962         tp->tf_r11 = regs->r_r11;
1963         tp->tf_r10 = regs->r_r10;
1964         tp->tf_r9  = regs->r_r9;
1965         tp->tf_r8  = regs->r_r8;
1966         tp->tf_rdi = regs->r_rdi;
1967         tp->tf_rsi = regs->r_rsi;
1968         tp->tf_rbp = regs->r_rbp;
1969         tp->tf_rbx = regs->r_rbx;
1970         tp->tf_rdx = regs->r_rdx;
1971         tp->tf_rcx = regs->r_rcx;
1972         tp->tf_rax = regs->r_rax;
1973         tp->tf_rip = regs->r_rip;
1974         tp->tf_cs = regs->r_cs;
1975         tp->tf_rflags = rflags;
1976         tp->tf_rsp = regs->r_rsp;
1977         tp->tf_ss = regs->r_ss;
1978         if (0) {        /* XXXKIB */
1979                 tp->tf_ds = regs->r_ds;
1980                 tp->tf_es = regs->r_es;
1981                 tp->tf_fs = regs->r_fs;
1982                 tp->tf_gs = regs->r_gs;
1983                 tp->tf_flags = TF_HASSEGS;
1984                 set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
1985         }
1986         return (0);
1987 }
1988
1989 /* XXX check all this stuff! */
1990 /* externalize from sv_xmm */
1991 static void
1992 fill_fpregs_xmm(struct savefpu *sv_xmm, struct fpreg *fpregs)
1993 {
1994         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
1995         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
1996         int i;
1997
1998         /* pcb -> fpregs */
1999         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
2000
2001         /* FPU control/status */
2002         penv_fpreg->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2003         penv_fpreg->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2004         penv_fpreg->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2005         penv_fpreg->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2006         penv_fpreg->en_rip = penv_xmm->en_rip;
2007         penv_fpreg->en_rdp = penv_xmm->en_rdp;
2008         penv_fpreg->en_mxcsr = penv_xmm->en_mxcsr;
2009         penv_fpreg->en_mxcsr_mask = penv_xmm->en_mxcsr_mask;
2010
2011         /* FPU registers */
2012         for (i = 0; i < 8; ++i)
2013                 bcopy(sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, fpregs->fpr_acc[i], 10);
2014
2015         /* SSE registers */
2016         for (i = 0; i < 16; ++i)
2017                 bcopy(sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, fpregs->fpr_xacc[i], 16);
2018 }
2019
2020 /* internalize from fpregs into sv_xmm */
2021 static void
2022 set_fpregs_xmm(struct fpreg *fpregs, struct savefpu *sv_xmm)
2023 {
2024         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2025         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2026         int i;
2027
2028         /* fpregs -> pcb */
2029         /* FPU control/status */
2030         penv_xmm->en_cw = penv_fpreg->en_cw;
2031         penv_xmm->en_sw = penv_fpreg->en_sw;
2032         penv_xmm->en_tw = penv_fpreg->en_tw;
2033         penv_xmm->en_opcode = penv_fpreg->en_opcode;
2034         penv_xmm->en_rip = penv_fpreg->en_rip;
2035         penv_xmm->en_rdp = penv_fpreg->en_rdp;
2036         penv_xmm->en_mxcsr = penv_fpreg->en_mxcsr;
2037         penv_xmm->en_mxcsr_mask = penv_fpreg->en_mxcsr_mask & cpu_mxcsr_mask;
2038
2039         /* FPU registers */
2040         for (i = 0; i < 8; ++i)
2041                 bcopy(fpregs->fpr_acc[i], sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, 10);
2042
2043         /* SSE registers */
2044         for (i = 0; i < 16; ++i)
2045                 bcopy(fpregs->fpr_xacc[i], sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, 16);
2046 }
2047
2048 /* externalize from td->pcb */
2049 int
2050 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2051 {
2052
2053         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2054             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2055             ("not suspended thread %p", td));
2056         fpugetregs(td);
2057         fill_fpregs_xmm(&td->td_pcb->pcb_user_save, fpregs);
2058         return (0);
2059 }
2060
2061 /* internalize to td->pcb */
2062 int
2063 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2064 {
2065
2066         set_fpregs_xmm(fpregs, &td->td_pcb->pcb_user_save);
2067         fpuuserinited(td);
2068         return (0);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Get machine context.
2073  */
2074 int
2075 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2076 {
2077         struct pcb *pcb;
2078         struct trapframe *tp;
2079
2080         pcb = td->td_pcb;
2081         tp = td->td_frame;
2082         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2083         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_rsp);
2084         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2085         mcp->mc_r15 = tp->tf_r15;
2086         mcp->mc_r14 = tp->tf_r14;
2087         mcp->mc_r13 = tp->tf_r13;
2088         mcp->mc_r12 = tp->tf_r12;
2089         mcp->mc_r11 = tp->tf_r11;
2090         mcp->mc_r10 = tp->tf_r10;
2091         mcp->mc_r9  = tp->tf_r9;
2092         mcp->mc_r8  = tp->tf_r8;
2093         mcp->mc_rdi = tp->tf_rdi;
2094         mcp->mc_rsi = tp->tf_rsi;
2095         mcp->mc_rbp = tp->tf_rbp;
2096         mcp->mc_rbx = tp->tf_rbx;
2097         mcp->mc_rcx = tp->tf_rcx;
2098         mcp->mc_rflags = tp->tf_rflags;
2099         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2100                 mcp->mc_rax = 0;
2101                 mcp->mc_rdx = 0;
2102                 mcp->mc_rflags &= ~PSL_C;
2103         } else {
2104                 mcp->mc_rax = tp->tf_rax;
2105                 mcp->mc_rdx = tp->tf_rdx;
2106         }
2107         mcp->mc_rip = tp->tf_rip;
2108         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2109         mcp->mc_rsp = tp->tf_rsp;
2110         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2111         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2112         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2113         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2114         mcp->mc_gs = tp->tf_gs;
2115         mcp->mc_flags = tp->tf_flags;
2116         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2117         get_fpcontext(td, mcp);
2118         mcp->mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
2119         mcp->mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
2120         bzero(mcp->mc_spare, sizeof(mcp->mc_spare));
2121         return (0);
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Set machine context.
2126  *
2127  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2128  * touch the cs selector.
2129  */
2130 int
2131 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2132 {
2133         struct pcb *pcb;
2134         struct trapframe *tp;
2135         long rflags;
2136         int ret;
2137
2138         pcb = td->td_pcb;
2139         tp = td->td_frame;
2140         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2141             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2142                 return (EINVAL);
2143         rflags = (mcp->mc_rflags & PSL_USERCHANGE) |
2144             (tp->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE);
2145         ret = set_fpcontext(td, mcp);
2146         if (ret != 0)
2147                 return (ret);
2148         tp->tf_r15 = mcp->mc_r15;
2149         tp->tf_r14 = mcp->mc_r14;
2150         tp->tf_r13 = mcp->mc_r13;
2151         tp->tf_r12 = mcp->mc_r12;
2152         tp->tf_r11 = mcp->mc_r11;
2153         tp->tf_r10 = mcp->mc_r10;
2154         tp->tf_r9  = mcp->mc_r9;
2155         tp->tf_r8  = mcp->mc_r8;
2156         tp->tf_rdi = mcp->mc_rdi;
2157         tp->tf_rsi = mcp->mc_rsi;
2158         tp->tf_rbp = mcp->mc_rbp;
2159         tp->tf_rbx = mcp->mc_rbx;
2160         tp->tf_rdx = mcp->mc_rdx;
2161         tp->tf_rcx = mcp->mc_rcx;
2162         tp->tf_rax = mcp->mc_rax;
2163         tp->tf_rip = mcp->mc_rip;
2164         tp->tf_rflags = rflags;
2165         tp->tf_rsp = mcp->mc_rsp;
2166         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2167         tp->tf_flags = mcp->mc_flags;
2168         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
2169                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2170                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2171                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2172                 tp->tf_gs = mcp->mc_gs;
2173         }
2174         if (mcp->mc_flags & _MC_HASBASES) {
2175                 pcb->pcb_fsbase = mcp->mc_fsbase;
2176                 pcb->pcb_gsbase = mcp->mc_gsbase;
2177         }
2178         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
2179         return (0);
2180 }
2181
2182 static void
2183 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2184 {
2185
2186         mcp->mc_ownedfp = fpugetregs(td);
2187         bcopy(&td->td_pcb->pcb_user_save, &mcp->mc_fpstate,
2188             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2189         mcp->mc_fpformat = fpuformat();
2190 }
2191
2192 static int
2193 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2194 {
2195         struct savefpu *fpstate;
2196
2197         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2198                 return (0);
2199         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2200                 return (EINVAL);
2201         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE)
2202                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2203                 fpstate_drop(td);
2204         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2205             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2206                 fpstate = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2207                 fpstate->sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2208                 fpusetregs(td, fpstate);
2209         } else
2210                 return (EINVAL);
2211         return (0);
2212 }
2213
2214 void
2215 fpstate_drop(struct thread *td)
2216 {
2217
2218         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2219         critical_enter();
2220         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2221                 fpudrop();
2222         /*
2223          * XXX force a full drop of the fpu.  The above only drops it if we
2224          * owned it.
2225          *
2226          * XXX I don't much like fpugetuserregs()'s semantics of doing a full
2227          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2228          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2229          * sendsig() is the only caller of fpugetuserregs()... perhaps we just
2230          * have too many layers.
2231          */
2232         clear_pcb_flags(curthread->td_pcb,
2233             PCB_FPUINITDONE | PCB_USERFPUINITDONE);
2234         critical_exit();
2235 }
2236
2237 int
2238 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2239 {
2240         struct pcb *pcb;
2241
2242         if (td == NULL) {
2243                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2244                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2245                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2246                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2247                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2248                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2249         } else {
2250                 pcb = td->td_pcb;
2251                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2252                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2253                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2254                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2255                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2256                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2257         }
2258         dbregs->dr[4] = 0;
2259         dbregs->dr[5] = 0;
2260         dbregs->dr[8] = 0;
2261         dbregs->dr[9] = 0;
2262         dbregs->dr[10] = 0;
2263         dbregs->dr[11] = 0;
2264         dbregs->dr[12] = 0;
2265         dbregs->dr[13] = 0;
2266         dbregs->dr[14] = 0;
2267         dbregs->dr[15] = 0;
2268         return (0);
2269 }
2270
2271 int
2272 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2273 {
2274         struct pcb *pcb;
2275         int i;
2276
2277         if (td == NULL) {
2278                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2279                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2280                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2281                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2282                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2283                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2284         } else {
2285                 /*
2286                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2287                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2288                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2289                  * TRCTRAP or a general protection fault right here.
2290                  * Upper bits of dr6 and dr7 must not be set
2291                  */
2292                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2293                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2294                                 return (EINVAL);
2295                         if (td->td_frame->tf_cs == _ucode32sel &&
2296                             DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == DBREG_DR7_LEN_8)
2297                                 return (EINVAL);
2298                 }
2299                 if ((dbregs->dr[6] & 0xffffffff00000000ul) != 0 ||
2300                     (dbregs->dr[7] & 0xffffffff00000000ul) != 0)
2301                         return (EINVAL);
2302
2303                 pcb = td->td_pcb;
2304
2305                 /*
2306                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2307                  * process's address space.  If a process could do this, it
2308                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2309                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2310                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2311                  * process's address space.
2312                  *
2313                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2314                  * address space is written into from within the kernel
2315                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2316                  * from within kernel mode?
2317                  */
2318
2319                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2320                         /* dr0 is enabled */
2321                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2322                                 return (EINVAL);
2323                 }
2324                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2325                         /* dr1 is enabled */
2326                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2327                                 return (EINVAL);
2328                 }
2329                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2330                         /* dr2 is enabled */
2331                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2332                                 return (EINVAL);
2333                 }
2334                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2335                         /* dr3 is enabled */
2336                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2337                                 return (EINVAL);
2338                 }
2339
2340                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2341                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2342                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2343                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2344                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2345                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2346
2347                 set_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
2348         }
2349
2350         return (0);
2351 }
2352
2353 void
2354 reset_dbregs(void)
2355 {
2356
2357         load_dr7(0);    /* Turn off the control bits first */
2358         load_dr0(0);
2359         load_dr1(0);
2360         load_dr2(0);
2361         load_dr3(0);
2362         load_dr6(0);
2363 }
2364
2365 /*
2366  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2367  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2368  */
2369 int
2370 user_dbreg_trap(void)
2371 {
2372         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2373         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2374         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2375         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2376         int i;
2377
2378         dr7 = rdr7();
2379         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2380                 /*
2381                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2382                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2383                  * hardware debug registers
2384                  */
2385                 return 0;
2386         }
2387
2388         nbp = 0;
2389         dr6 = rdr6();
2390         bp = dr6 & 0x0000000f;
2391
2392         if (!bp) {
2393                 /*
2394                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2395                  * trap was not caused by any of the debug registers
2396                  */
2397                 return 0;
2398         }
2399
2400         /*
2401          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2402          * which ones and if any of them are user space addresses
2403          */
2404
2405         if (bp & 0x01) {
2406                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2407         }
2408         if (bp & 0x02) {
2409                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2410         }
2411         if (bp & 0x04) {
2412                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2413         }
2414         if (bp & 0x08) {
2415                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2416         }
2417
2418         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2419                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2420                         /*
2421                          * addr[i] is in user space
2422                          */
2423                         return nbp;
2424                 }
2425         }
2426
2427         /*
2428          * None of the breakpoints are in user space.
2429          */
2430         return 0;
2431 }
2432
2433 #ifdef KDB
2434
2435 /*
2436  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2437  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2438  */
2439
2440 /* silence compiler warnings */
2441 u_char inb_(u_short);
2442 void outb_(u_short, u_char);
2443
2444 u_char
2445 inb_(u_short port)
2446 {
2447         return inb(port);
2448 }
2449
2450 void
2451 outb_(u_short port, u_char data)
2452 {
2453         outb(port, data);
2454 }
2455
2456 #endif /* KDB */