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_atpic.h"
  45 #include "opt_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_mp_watchdog.h"
  53 #include "opt_perfmon.h"
  54 #include "opt_platform.h"
  55 #include "opt_sched.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/cons.h>
  65 #include <sys/cpu.h>
  66 #include <sys/efi.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/rwlock.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #ifdef SMP
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/syscallsubr.h>
  89 #include <sys/sysctl.h>
  90 #include <sys/sysent.h>
  91 #include <sys/sysproto.h>
  92 #include <sys/ucontext.h>
  93 #include <sys/vmmeter.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_param.h>
 103
 104 #ifdef DDB
 105 #ifndef KDB
 106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 107 #endif
 108 #include <ddb/ddb.h>
 109 #include <ddb/db_sym.h>
 110 #endif
 111
 112 #include <net/netisr.h>
 113
 114 #include <machine/clock.h>
 115 #include <machine/cpu.h>
 116 #include <machine/cputypes.h>
 117 #include <machine/intr_machdep.h>
 118 #include <x86/mca.h>
 119 #include <machine/md_var.h>
 120 #include <machine/metadata.h>
 121 #include <machine/mp_watchdog.h>
 122 #include <machine/pc/bios.h>
 123 #include <machine/pcb.h>
 124 #include <machine/proc.h>
 125 #include <machine/reg.h>
 126 #include <machine/sigframe.h>
 127 #include <machine/specialreg.h>
 128 #ifdef PERFMON
 129 #include <machine/perfmon.h>
 130 #endif
 131 #include <machine/tss.h>
 132 #ifdef SMP
 133 #include <machine/smp.h>
 134 #endif
 135 #ifdef FDT
 136 #include <x86/fdt.h>
 137 #endif
 138
 139 #ifdef DEV_ATPIC
 140 #include <x86/isa/icu.h>
 141 #else
 142 #include <x86/apicvar.h>
 143 #endif
 144
 145 #include <isa/isareg.h>
 146 #include <isa/rtc.h>
 147 #include <x86/init.h>
 148
 149 /* Sanity check for __curthread() */
 150 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 151
 152 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
 153
 154 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 155 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 156
 157 static void cpu_startup(void *);
 158 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 159     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 160 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 161     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 162 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 163
 164 /* Preload data parse function */
 165 static caddr_t native_parse_preload_data(u_int64_t);
 166
 167 /* Native function to fetch and parse the e820 map */
 168 static void native_parse_memmap(caddr_t, vm_paddr_t *, int *);
 169
 170 /* Default init_ops implementation. */
 171 struct init_ops init_ops = {
 172         .parse_preload_data =   native_parse_preload_data,
 173         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 174         .early_delay =                  i8254_delay,
 175         .parse_memmap =                 native_parse_memmap,
 176 #ifdef SMP
 177         .mp_bootaddress =               mp_bootaddress,
 178         .start_all_aps =                native_start_all_aps,
 179 #endif
 180         .msi_init =                     msi_init,
 181 };
 182
 183 /*
 184  * The file "conf/ldscript.amd64" defines the symbol "kernphys".  Its value is
 185  * the physical address at which the kernel is loaded.
 186  */
 187 extern char kernphys[];
 188
 189 struct msgbuf *msgbufp;
 190
 191 /*
 192  * Physical address of the EFI System Table. Stashed from the metadata hints
 193  * passed into the kernel and used by the EFI code to call runtime services.
 194  */
 195 vm_paddr_t efi_systbl;
 196
 197 /* Intel ICH registers */
 198 #define ICH_PMBASE      0x400
 199 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 200
 201 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel, _ufssel, _ugssel;
 202
 203 int cold = 1;
 204
 205 long Maxmem = 0;
 206 long realmem = 0;
 207
 208 /*
 209  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 210  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 211  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 212  * PHYSSEG entries.
 213  */
 214 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 215
 216 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 217 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 218
 219 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 220 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 221 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 222
 223 struct kva_md_info kmi;
 224
 225 static struct trapframe proc0_tf;
 226 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 227
 228 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 229
 230 struct mtx icu_lock;
 231
 232 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 233
 234 struct mtx dt_lock;     /* lock for GDT and LDT */
 235
 236 void (*vmm_resume_p)(void);
 237
 238 static void
 239 cpu_startup(dummy)
 240         void *dummy;
 241 {
 242         uintmax_t memsize;
 243         char *sysenv;
 244
 245         /*
 246          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 247          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 248          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 249          * start the APs.
 250          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 251          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 252          */
 253         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 254         if (sysenv != NULL) {
 255                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 256                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 257                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 258                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 259                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 260                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 261                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 262                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 263                         if (bootverbose)
 264                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 265                                     "Intel ICH.\n");
 266                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 267                 }
 268                 freeenv(sysenv);
 269         }
 270
 271         /*
 272          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 273          */
 274         startrtclock();
 275         printcpuinfo();
 276         panicifcpuunsupported();
 277 #ifdef PERFMON
 278         perfmon_init();
 279 #endif
 280
 281         /*
 282          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 283          */
 284         memsize = 0;
 285         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 286         if (sysenv != NULL) {
 287                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 288                 freeenv(sysenv);
 289         }
 290         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
 291                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 292         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 293         realmem = atop(memsize);
 294
 295         /*
 296          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 297          */
 298         if (bootverbose) {
 299                 int indx;
 300
 301                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 302                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 303                         vm_paddr_t size;
 304
 305                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 306                         printf(
 307                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 308                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 309                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 310                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 311                 }
 312         }
 313
 314         vm_ksubmap_init(&kmi);
 315
 316         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 317             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
 318             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
 319
 320         /*
 321          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 322          */
 323         bufinit();
 324         vm_pager_bufferinit();
 325
 326         cpu_setregs();
 327 }
 328
 329 /*
 330  * Send an interrupt to process.
 331  *
 332  * Stack is set up to allow sigcode stored
 333  * at top to call routine, followed by call
 334  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 335  * resets the signal mask, the stack, and the
 336  * frame pointer, it returns to the user
 337  * specified pc, psl.
 338  */
 339 void
 340 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 341 {
 342         struct sigframe sf, *sfp;
 343         struct pcb *pcb;
 344         struct proc *p;
 345         struct thread *td;
 346         struct sigacts *psp;
 347         char *sp;
 348         struct trapframe *regs;
 349         char *xfpusave;
 350         size_t xfpusave_len;
 351         int sig;
 352         int oonstack;
 353
 354         td = curthread;
 355         pcb = td->td_pcb;
 356         p = td->td_proc;
 357         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 358         sig = ksi->ksi_signo;
 359         psp = p->p_sigacts;
 360         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 361         regs = td->td_frame;
 362         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 363
 364         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(struct savefpu) && use_xsave) {
 365                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
 366                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 367         } else {
 368                 xfpusave_len = 0;
 369                 xfpusave = NULL;
 370         }
 371
 372         /* Save user context. */
 373         bzero(&sf, sizeof(sf));
 374         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 375         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 376         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 377             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 378         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 379         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(*regs));
 380         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 381         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 382         fpstate_drop(td);
 383         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
 384         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
 385         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare,
 386             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare));
 387         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 388
 389         /* Allocate space for the signal handler context. */
 390         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 391             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 392                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 393 #if defined(COMPAT_43)
 394                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 395 #endif
 396         } else
 397                 sp = (char *)regs->tf_rsp - 128;
 398         if (xfpusave != NULL) {
 399                 sp -= xfpusave_len;
 400                 sp = (char *)((unsigned long)sp & ~0x3Ful);
 401                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 402         }
 403         sp -= sizeof(struct sigframe);
 404         /* Align to 16 bytes. */
 405         sfp = (struct sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 406
 407         /* Build the argument list for the signal handler. */
 408         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 409         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 410         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 411         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 412                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 413                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 414                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 415
 416                 /* Fill in POSIX parts */
 417                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 418                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 419                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 420         } else {
 421                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 422                 regs->tf_rsi = ksi->ksi_code;   /* arg 2 in %rsi */
 423                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 424                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 425         }
 426         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 427         PROC_UNLOCK(p);
 428
 429         /*
 430          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 431          */
 432         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 433             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 434             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 435             != 0)) {
 436 #ifdef DEBUG
 437                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 438 #endif
 439                 PROC_LOCK(p);
 440                 sigexit(td, SIGILL);
 441         }
 442
 443         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 444         regs->tf_rip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 445         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 446         regs->tf_cs = _ucodesel;
 447         regs->tf_ds = _udatasel;
 448         regs->tf_ss = _udatasel;
 449         regs->tf_es = _udatasel;
 450         regs->tf_fs = _ufssel;
 451         regs->tf_gs = _ugssel;
 452         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 453         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 454         PROC_LOCK(p);
 455         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 456 }
 457
 458 /*
 459  * System call to cleanup state after a signal
 460  * has been taken.  Reset signal mask and
 461  * stack state from context left by sendsig (above).
 462  * Return to previous pc and psl as specified by
 463  * context left by sendsig. Check carefully to
 464  * make sure that the user has not modified the
 465  * state to gain improper privileges.
 466  *
 467  * MPSAFE
 468  */
 469 int
 470 sys_sigreturn(td, uap)
 471         struct thread *td;
 472         struct sigreturn_args /* {
 473                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 474         } */ *uap;
 475 {
 476         ucontext_t uc;
 477         struct pcb *pcb;
 478         struct proc *p;
 479         struct trapframe *regs;
 480         ucontext_t *ucp;
 481         char *xfpustate;
 482         size_t xfpustate_len;
 483         long rflags;
 484         int cs, error, ret;
 485         ksiginfo_t ksi;
 486
 487         pcb = td->td_pcb;
 488         p = td->td_proc;
 489
 490         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 491         if (error != 0) {
 492                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn copyin failed\n",
 493                     p->p_pid, td->td_name);
 494                 return (error);
 495         }
 496         ucp = &uc;
 497         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
 498                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
 499                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
 500                 return (EINVAL);
 501         }
 502         regs = td->td_frame;
 503         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 504         /*
 505          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 506          */
 507         if (!EFL_SECURE(rflags, regs->tf_rflags)) {
 508                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn rflags = 0x%lx\n", p->p_pid,
 509                     td->td_name, rflags);
 510                 return (EINVAL);
 511         }
 512
 513         /*
 514          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 515          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 516          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 517          */
 518         cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 519         if (!CS_SECURE(cs)) {
 520                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n", p->p_pid,
 521                     td->td_name, cs);
 522                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 523                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 524                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 525                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 526                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 527                 trapsignal(td, &ksi);
 528                 return (EINVAL);
 529         }
 530
 531         if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
 532                 xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
 533                 if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
 534                     sizeof(struct savefpu)) {
 535                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
 536                             p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
 537                         return (EINVAL);
 538                 }
 539                 xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
 540                 error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
 541                     xfpustate, xfpustate_len);
 542                 if (error != 0) {
 543                         uprintf(
 544         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
 545                             p->p_pid, td->td_name);
 546                         return (error);
 547                 }
 548         } else {
 549                 xfpustate = NULL;
 550                 xfpustate_len = 0;
 551         }
 552         ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate, xfpustate_len);
 553         if (ret != 0) {
 554                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext err %d\n",
 555                     p->p_pid, td->td_name, ret);
 556                 return (ret);
 557         }
 558         bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(*regs));
 559         pcb->pcb_fsbase = ucp->uc_mcontext.mc_fsbase;
 560         pcb->pcb_gsbase = ucp->uc_mcontext.mc_gsbase;
 561
 562 #if defined(COMPAT_43)
 563         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 564                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 565         else
 566                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 567 #endif
 568
 569         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 570         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 571         return (EJUSTRETURN);
 572 }
 573
 574 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 575 int
 576 freebsd4_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd4_sigreturn_args *uap)
 577 {
 578
 579         return sys_sigreturn(td, (struct sigreturn_args *)uap);
 580 }
 581 #endif
 582
 583 /*
 584  * Reset registers to default values on exec.
 585  */
 586 void
 587 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 588 {
 589         struct trapframe *regs = td->td_frame;
 590         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 591
 592         mtx_lock(&dt_lock);
 593         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 594                 user_ldt_free(td);
 595         else
 596                 mtx_unlock(&dt_lock);
 597
 598         pcb->pcb_fsbase = 0;
 599         pcb->pcb_gsbase = 0;
 600         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 601         pcb->pcb_initial_fpucw = __INITIAL_FPUCW__;
 602         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 603
 604         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 605         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 606         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8;
 607         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
 608         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
 609         regs->tf_ss = _udatasel;
 610         regs->tf_cs = _ucodesel;
 611         regs->tf_ds = _udatasel;
 612         regs->tf_es = _udatasel;
 613         regs->tf_fs = _ufssel;
 614         regs->tf_gs = _ugssel;
 615         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 616         td->td_retval[1] = 0;
 617
 618         /*
 619          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 620          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 621          */
 622         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 623                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 624                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 625                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 626                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 627                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 628                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 629                 if (pcb == curpcb) {
 630                         /*
 631                          * Clear the debug registers on the running
 632                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 633                          * the next process we switch to.
 634                          */
 635                         reset_dbregs();
 636                 }
 637                 clear_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
 638         }
 639
 640         /*
 641          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 642          * clean FP state if it uses the FPU again.
 643          */
 644         fpstate_drop(td);
 645 }
 646
 647 void
 648 cpu_setregs(void)
 649 {
 650         register_t cr0;
 651
 652         cr0 = rcr0();
 653         /*
 654          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are also set by npx_probe() for the
 655          * BSP.  See the comments there about why we set them.
 656          */
 657         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 658         load_cr0(cr0);
 659 }
 660
 661 /*
 662  * Initialize amd64 and configure to run kernel
 663  */
 664
 665 /*
 666  * Initialize segments & interrupt table
 667  */
 668
 669 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];/* global descriptor tables */
 670 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 671 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 672
 673 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 674
 675 static char nmi0_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 676 CTASSERT(sizeof(struct nmi_pcpu) == 16);
 677
 678 struct amd64tss common_tss[MAXCPU];
 679
 680 /*
 681  * Software prototypes -- in more palatable form.
 682  *
 683  * Keep GUFS32, GUGS32, GUCODE32 and GUDATA at the same
 684  * slots as corresponding segments for i386 kernel.
 685  */
 686 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 687 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 688 {       .ssd_base = 0x0,
 689         .ssd_limit = 0x0,
 690         .ssd_type = 0,
 691         .ssd_dpl = 0,
 692         .ssd_p = 0,
 693         .ssd_long = 0,
 694         .ssd_def32 = 0,
 695         .ssd_gran = 0           },
 696 /* GNULL2_SEL   1 Null Descriptor */
 697 {       .ssd_base = 0x0,
 698         .ssd_limit = 0x0,
 699         .ssd_type = 0,
 700         .ssd_dpl = 0,
 701         .ssd_p = 0,
 702         .ssd_long = 0,
 703         .ssd_def32 = 0,
 704         .ssd_gran = 0           },
 705 /* GUFS32_SEL   2 32 bit %gs Descriptor for user */
 706 {       .ssd_base = 0x0,
 707         .ssd_limit = 0xfffff,
 708         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 709         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 710         .ssd_p = 1,
 711         .ssd_long = 0,
 712         .ssd_def32 = 1,
 713         .ssd_gran = 1           },
 714 /* GUGS32_SEL   3 32 bit %fs Descriptor for user */
 715 {       .ssd_base = 0x0,
 716         .ssd_limit = 0xfffff,
 717         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 718         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 719         .ssd_p = 1,
 720         .ssd_long = 0,
 721         .ssd_def32 = 1,
 722         .ssd_gran = 1           },
 723 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 724 {       .ssd_base = 0x0,
 725         .ssd_limit = 0xfffff,
 726         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 727         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 728         .ssd_p = 1,
 729         .ssd_long = 1,
 730         .ssd_def32 = 0,
 731         .ssd_gran = 1           },
 732 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 733 {       .ssd_base = 0x0,
 734         .ssd_limit = 0xfffff,
 735         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 736         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 737         .ssd_p = 1,
 738         .ssd_long = 1,
 739         .ssd_def32 = 0,
 740         .ssd_gran = 1           },
 741 /* GUCODE32_SEL 6 32 bit Code Descriptor for user */
 742 {       .ssd_base = 0x0,
 743         .ssd_limit = 0xfffff,
 744         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 745         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 746         .ssd_p = 1,
 747         .ssd_long = 0,
 748         .ssd_def32 = 1,
 749         .ssd_gran = 1           },
 750 /* GUDATA_SEL   7 32/64 bit Data Descriptor for user */
 751 {       .ssd_base = 0x0,
 752         .ssd_limit = 0xfffff,
 753         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 754         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 755         .ssd_p = 1,
 756         .ssd_long = 0,
 757         .ssd_def32 = 1,
 758         .ssd_gran = 1           },
 759 /* GUCODE_SEL   8 64 bit Code Descriptor for user */
 760 {       .ssd_base = 0x0,
 761         .ssd_limit = 0xfffff,
 762         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 763         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 764         .ssd_p = 1,
 765         .ssd_long = 1,
 766         .ssd_def32 = 0,
 767         .ssd_gran = 1           },
 768 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 769 {       .ssd_base = 0x0,
 770         .ssd_limit = sizeof(struct amd64tss) + IOPERM_BITMAP_SIZE - 1,
 771         .ssd_type = SDT_SYSTSS,
 772         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 773         .ssd_p = 1,
 774         .ssd_long = 0,
 775         .ssd_def32 = 0,
 776         .ssd_gran = 0           },
 777 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
 778 {       .ssd_base = 0x0,
 779         .ssd_limit = 0x0,
 780         .ssd_type = 0,
 781         .ssd_dpl = 0,
 782         .ssd_p = 0,
 783         .ssd_long = 0,
 784         .ssd_def32 = 0,
 785         .ssd_gran = 0           },
 786 /* GUSERLDT_SEL 11 LDT Descriptor */
 787 {       .ssd_base = 0x0,
 788         .ssd_limit = 0x0,
 789         .ssd_type = 0,
 790         .ssd_dpl = 0,
 791         .ssd_p = 0,
 792         .ssd_long = 0,
 793         .ssd_def32 = 0,
 794         .ssd_gran = 0           },
 795 /* GUSERLDT_SEL 12 LDT Descriptor, double size */
 796 {       .ssd_base = 0x0,
 797         .ssd_limit = 0x0,
 798         .ssd_type = 0,
 799         .ssd_dpl = 0,
 800         .ssd_p = 0,
 801         .ssd_long = 0,
 802         .ssd_def32 = 0,
 803         .ssd_gran = 0           },
 804 };
 805
 806 void
 807 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int ist)
 808 {
 809         struct gate_descriptor *ip;
 810
 811         ip = idt + idx;
 812         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
 813         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
 814         ip->gd_ist = ist;
 815         ip->gd_xx = 0;
 816         ip->gd_type = typ;
 817         ip->gd_dpl = dpl;
 818         ip->gd_p = 1;
 819         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
 820 }
 821
 822 extern inthand_t
 823         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 824         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 825         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 826         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 827         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
 828 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 829         IDTVEC(dtrace_ret),
 830 #endif
 831 #ifdef XENHVM
 832         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 833 #endif
 834         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
 835
 836 #ifdef DDB
 837 /*
 838  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 839  * the default 'rsvd' entry point.
 840  */
 841 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
 842 {
 843         struct gate_descriptor *ip;
 844         int idx;
 845         uintptr_t func;
 846
 847         ip = idt;
 848         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 849                 func = ((long)ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 850                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 851                         db_printf("%3d\t", idx);
 852                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 853                         db_printf("\n");
 854                 }
 855                 ip++;
 856         }
 857 }
 858
 859 /* Show privileged registers. */
 860 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
 861 {
 862         struct {
 863                 uint16_t limit;
 864                 uint64_t base;
 865         } __packed idtr, gdtr;
 866         uint16_t ldt, tr;
 867
 868         __asm __volatile("sidt %0" : "=m" (idtr));
 869         db_printf("idtr\t0x%016lx/%04x\n",
 870             (u_long)idtr.base, (u_int)idtr.limit);
 871         __asm __volatile("sgdt %0" : "=m" (gdtr));
 872         db_printf("gdtr\t0x%016lx/%04x\n",
 873             (u_long)gdtr.base, (u_int)gdtr.limit);
 874         __asm __volatile("sldt %0" : "=r" (ldt));
 875         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", ldt);
 876         __asm __volatile("str %0" : "=r" (tr));
 877         db_printf("tr\t0x%04x\n", tr);
 878         db_printf("cr0\t0x%016lx\n", rcr0());
 879         db_printf("cr2\t0x%016lx\n", rcr2());
 880         db_printf("cr3\t0x%016lx\n", rcr3());
 881         db_printf("cr4\t0x%016lx\n", rcr4());
 882         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 883                 db_printf("xcr0\t0x%016lx\n", rxcr(0));
 884         db_printf("EFER\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 885         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 886                 db_printf("FEATURES_CTL\t%016lx\n",
 887                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 888         db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 889         db_printf("PAT\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 890         db_printf("GSBASE\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_GSBASE));
 891 }
 892
 893 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
 894 {
 895
 896         db_printf("dr0\t0x%016lx\n", rdr0());
 897         db_printf("dr1\t0x%016lx\n", rdr1());
 898         db_printf("dr2\t0x%016lx\n", rdr2());
 899         db_printf("dr3\t0x%016lx\n", rdr3());
 900         db_printf("dr6\t0x%016lx\n", rdr6());
 901         db_printf("dr7\t0x%016lx\n", rdr7());
 902 }
 903 #endif
 904
 905 void
 906 sdtossd(sd, ssd)
 907         struct user_segment_descriptor *sd;
 908         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 909 {
 910
 911         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 912         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 913         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 914         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 915         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 916         ssd->ssd_long  = sd->sd_long;
 917         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 918         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 919 }
 920
 921 void
 922 ssdtosd(ssd, sd)
 923         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 924         struct user_segment_descriptor *sd;
 925 {
 926
 927         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 928         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
 929         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 930         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 931         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 932         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 933         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 934         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
 935         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
 936         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 937 }
 938
 939 void
 940 ssdtosyssd(ssd, sd)
 941         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 942         struct system_segment_descriptor *sd;
 943 {
 944
 945         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 946         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
 947         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 948         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 949         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 950         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 951         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 952         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 953 }
 954
 955 #if !defined(DEV_ATPIC) && defined(DEV_ISA)
 956 #include <isa/isavar.h>
 957 #include <isa/isareg.h>
 958 /*
 959  * Return a bitmap of the current interrupt requests.  This is 8259-specific
 960  * and is only suitable for use at probe time.
 961  * This is only here to pacify sio.  It is NOT FATAL if this doesn't work.
 962  * It shouldn't be here.  There should probably be an APIC centric
 963  * implementation in the apic driver code, if at all.
 964  */
 965 intrmask_t
 966 isa_irq_pending(void)
 967 {
 968         u_char irr1;
 969         u_char irr2;
 970
 971         irr1 = inb(IO_ICU1);
 972         irr2 = inb(IO_ICU2);
 973         return ((irr2 << 8) | irr1);
 974 }
 975 #endif
 976
 977 u_int basemem;
 978
 979 static int
 980 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 981     int *physmap_idxp)
 982 {
 983         int i, insert_idx, physmap_idx;
 984
 985         physmap_idx = *physmap_idxp;
 986
 987         if (length == 0)
 988                 return (1);
 989
 990         /*
 991          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 992          * assuming the new entry will be added to the end.
 993          *
 994          * NB: physmap_idx points to the next free slot.
 995          */
 996         insert_idx = physmap_idx;
 997         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 998                 if (base < physmap[i + 1]) {
 999                         if (base + length <= physmap[i]) {
1000                                 insert_idx = i;
1001                                 break;
1002                         }
1003                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1004                                 printf(
1005                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1006                         return (1);
1007                 }
1008         }
1009
1010         /* See if we can prepend to the next entry. */
1011         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1012                 physmap[insert_idx] = base;
1013                 return (1);
1014         }
1015
1016         /* See if we can append to the previous entry. */
1017         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1018                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1019                 return (1);
1020         }
1021
1022         physmap_idx += 2;
1023         *physmap_idxp = physmap_idx;
1024         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1025                 printf(
1026                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1027                 return (0);
1028         }
1029
1030         /*
1031          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1032          * entry if needed.
1033          */
1034         for (i = (physmap_idx - 2); i > insert_idx; i -= 2) {
1035                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1036                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1037         }
1038
1039         /* Insert the new entry. */
1040         physmap[insert_idx] = base;
1041         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1042         return (1);
1043 }
1044
1045 void
1046 bios_add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, u_int32_t smapsize,
1047                       vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idx)
1048 {
1049         struct bios_smap *smap, *smapend;
1050
1051         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1052
1053         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++) {
1054                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1055                         printf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1056                             smap->type, smap->base, smap->length);
1057
1058                 if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1059                         continue;
1060
1061                 if (!add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1062                     physmap_idx))
1063                         break;
1064         }
1065 }
1066
1067 #define efi_next_descriptor(ptr, size) \
1068         ((struct efi_md *)(((uint8_t *) ptr) + size))
1069
1070 static void
1071 add_efi_map_entries(struct efi_map_header *efihdr, vm_paddr_t *physmap,
1072     int *physmap_idx)
1073 {
1074         struct efi_md *map, *p;
1075         const char *type;
1076         size_t efisz;
1077         int ndesc, i;
1078
1079         static const char *types[] = {
1080                 "Reserved",
1081                 "LoaderCode",
1082                 "LoaderData",
1083                 "BootServicesCode",
1084                 "BootServicesData",
1085                 "RuntimeServicesCode",
1086                 "RuntimeServicesData",
1087                 "ConventionalMemory",
1088                 "UnusableMemory",
1089                 "ACPIReclaimMemory",
1090                 "ACPIMemoryNVS",
1091                 "MemoryMappedIO",
1092                 "MemoryMappedIOPortSpace",
1093                 "PalCode"
1094         };
1095
1096         /*
1097          * Memory map data provided by UEFI via the GetMemoryMap
1098          * Boot Services API.
1099          */
1100         efisz = (sizeof(struct efi_map_header) + 0xf) & ~0xf;
1101         map = (struct efi_md *)((uint8_t *)efihdr + efisz);
1102
1103         if (efihdr->descriptor_size == 0)
1104                 return;
1105         ndesc = efihdr->memory_size / efihdr->descriptor_size;
1106
1107         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1108                 printf("%23s %12s %12s %8s %4s\n",
1109                     "Type", "Physical", "Virtual", "#Pages", "Attr");
1110
1111         for (i = 0, p = map; i < ndesc; i++,
1112             p = efi_next_descriptor(p, efihdr->descriptor_size)) {
1113                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1114                         if (p->md_type <= EFI_MD_TYPE_PALCODE)
1115                                 type = types[p->md_type];
1116                         else
1117                                 type = "<INVALID>";
1118                         printf("%23s %012lx %12p %08lx ", type, p->md_phys,
1119                             p->md_virt, p->md_pages);
1120                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UC)
1121                                 printf("UC ");
1122                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WC)
1123                                 printf("WC ");
1124                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WT)
1125                                 printf("WT ");
1126                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WB)
1127                                 printf("WB ");
1128                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UCE)
1129                                 printf("UCE ");
1130                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WP)
1131                                 printf("WP ");
1132                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RP)
1133                                 printf("RP ");
1134                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_XP)
1135                                 printf("XP ");
1136                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RT)
1137                                 printf("RUNTIME");
1138                         printf("\n");
1139                 }
1140
1141                 switch (p->md_type) {
1142                 case EFI_MD_TYPE_CODE:
1143                 case EFI_MD_TYPE_DATA:
1144                 case EFI_MD_TYPE_BS_CODE:
1145                 case EFI_MD_TYPE_BS_DATA:
1146                 case EFI_MD_TYPE_FREE:
1147                         /*
1148                          * We're allowed to use any entry with these types.
1149                          */
1150                         break;
1151                 default:
1152                         continue;
1153                 }
1154
1155                 if (!add_physmap_entry(p->md_phys, (p->md_pages * PAGE_SIZE),
1156                     physmap, physmap_idx))
1157                         break;
1158         }
1159 }
1160
1161 static char bootmethod[16] = "";
1162 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1163     "System firmware boot method");
1164
1165 static void
1166 native_parse_memmap(caddr_t kmdp, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idx)
1167 {
1168         struct bios_smap *smap;
1169         struct efi_map_header *efihdr;
1170         u_int32_t size;
1171
1172         /*
1173          * Memory map from INT 15:E820.
1174          *
1175          * subr_module.c says:
1176          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1177          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1178          */
1179
1180         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1181             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1182         smap = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1183             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1184         if (efihdr == NULL && smap == NULL)
1185                 panic("No BIOS smap or EFI map info from loader!");
1186
1187         if (efihdr != NULL) {
1188                 add_efi_map_entries(efihdr, physmap, physmap_idx);
1189                 strlcpy(bootmethod, "UEFI", sizeof(bootmethod));
1190         } else {
1191                 size = *((u_int32_t *)smap - 1);
1192                 bios_add_smap_entries(smap, size, physmap, physmap_idx);
1193                 strlcpy(bootmethod, "BIOS", sizeof(bootmethod));
1194         }
1195 }
1196
1197 #define PAGES_PER_GB    (1024 * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE)
1198
1199 /*
1200  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1201  * available physical memory in the system, then test this memory and
1202  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1203  *
1204  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1205  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1206  *
1207  * XXX first should be vm_paddr_t.
1208  */
1209 static void
1210 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
1211 {
1212         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1213         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1214         u_long physmem_start, physmem_tunable, memtest;
1215         pt_entry_t *pte;
1216         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1217         int page_counter;
1218
1219         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1220         physmap_idx = 0;
1221
1222         init_ops.parse_memmap(kmdp, physmap, &physmap_idx);
1223         physmap_idx -= 2;
1224
1225         /*
1226          * Find the 'base memory' segment for SMP
1227          */
1228         basemem = 0;
1229         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1230                 if (physmap[i] <= 0xA0000) {
1231                         basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1232                         break;
1233                 }
1234         }
1235         if (basemem == 0 || basemem > 640) {
1236                 if (bootverbose)
1237                         printf(
1238                 "Memory map doesn't contain a basemem segment, faking it");
1239                 basemem = 640;
1240         }
1241
1242         /*
1243          * Make hole for "AP -> long mode" bootstrap code.  The
1244          * mp_bootaddress vector is only available when the kernel
1245          * is configured to support APs and APs for the system start
1246          * in 32bit mode (e.g. SMP bare metal).
1247          */
1248         if (init_ops.mp_bootaddress) {
1249                 if (physmap[1] >= 0x100000000)
1250                         panic(
1251         "Basemem segment is not suitable for AP bootstrap code!");
1252                 physmap[1] = init_ops.mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1253         }
1254
1255         /*
1256          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1257          * highest page of the physical address space.  It should be
1258          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1259          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1260          */
1261         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1262
1263 #ifdef MAXMEM
1264         Maxmem = MAXMEM / 4;
1265 #endif
1266
1267         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1268                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1269
1270         /*
1271          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1272          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1273          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1274          * pages.
1275          *
1276          * A general name is used as the code may be extended to support
1277          * additional tests beyond the current "page present" test.
1278          */
1279         memtest = 0;
1280         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1281
1282         /*
1283          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
1284          * in the system.
1285          */
1286         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1287                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1288
1289         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1290             (boothowto & RB_VERBOSE))
1291                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1292
1293         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1294         pmap_bootstrap(&first);
1295
1296         /*
1297          * Size up each available chunk of physical memory.
1298          *
1299          * XXX Some BIOSes corrupt low 64KB between suspend and resume.
1300          * By default, mask off the first 16 pages unless we appear to be
1301          * running in a VM.
1302          */
1303         physmem_start = (vm_guest > VM_GUEST_NO ? 1 : 16) << PAGE_SHIFT;
1304         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem.start", &physmem_start);
1305         if (physmap[0] < physmem_start) {
1306                 if (physmem_start < PAGE_SIZE)
1307                         physmap[0] = PAGE_SIZE;
1308                 else if (physmem_start >= physmap[1])
1309                         physmap[0] = round_page(physmap[1] - PAGE_SIZE);
1310                 else
1311                         physmap[0] = round_page(physmem_start);
1312         }
1313         pa_indx = 0;
1314         da_indx = 1;
1315         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1316         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1317         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1318         pte = CMAP1;
1319
1320         /*
1321          * Get dcons buffer address
1322          */
1323         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1324             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1325                 dcons_addr = 0;
1326
1327         /*
1328          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1329          * round up the start address and round down the end address.
1330          */
1331         page_counter = 0;
1332         if (memtest != 0)
1333                 printf("Testing system memory");
1334         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1335                 vm_paddr_t end;
1336
1337                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1338                 if (physmap[i + 1] < end)
1339                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1340                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1341                         int tmp, page_bad, full;
1342                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1343
1344                         full = FALSE;
1345                         /*
1346                          * block out kernel memory as not available.
1347                          */
1348                         if (pa >= (vm_paddr_t)kernphys && pa < first)
1349                                 goto do_dump_avail;
1350
1351                         /*
1352                          * block out dcons buffer
1353                          */
1354                         if (dcons_addr > 0
1355                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1356                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1357                                 goto do_dump_avail;
1358
1359                         page_bad = FALSE;
1360                         if (memtest == 0)
1361                                 goto skip_memtest;
1362
1363                         /*
1364                          * Print a "." every GB to show we're making
1365                          * progress.
1366                          */
1367                         page_counter++;
1368                         if ((page_counter % PAGES_PER_GB) == 0)
1369                                 printf(".");
1370
1371                         /*
1372                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1373                          */
1374                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_NC_PWT | PG_NC_PCD;
1375                         invltlb();
1376
1377                         tmp = *(int *)ptr;
1378                         /*
1379                          * Test for alternating 1's and 0's
1380                          */
1381                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1382                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1383                                 page_bad = TRUE;
1384                         /*
1385                          * Test for alternating 0's and 1's
1386                          */
1387                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1388                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1389                                 page_bad = TRUE;
1390                         /*
1391                          * Test for all 1's
1392                          */
1393                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1394                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1395                                 page_bad = TRUE;
1396                         /*
1397                          * Test for all 0's
1398                          */
1399                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1400                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1401                                 page_bad = TRUE;
1402                         /*
1403                          * Restore original value.
1404                          */
1405                         *(int *)ptr = tmp;
1406
1407 skip_memtest:
1408                         /*
1409                          * Adjust array of valid/good pages.
1410                          */
1411                         if (page_bad == TRUE)
1412                                 continue;
1413                         /*
1414                          * If this good page is a continuation of the
1415                          * previous set of good pages, then just increase
1416                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1417                          * Note that "end" points one higher than end,
1418                          * making the range >= start and < end.
1419                          * If we're also doing a speculative memory
1420                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1421                          * so that we keep going. The first bad page
1422                          * will terminate the loop.
1423                          */
1424                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1425                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1426                         } else {
1427                                 pa_indx++;
1428                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1429                                         printf(
1430                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1431                                         pa_indx--;
1432                                         full = TRUE;
1433                                         goto do_dump_avail;
1434                                 }
1435                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1436                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1437                         }
1438                         physmem++;
1439 do_dump_avail:
1440                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1441                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1442                         } else {
1443                                 da_indx++;
1444                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1445                                         da_indx--;
1446                                         goto do_next;
1447                                 }
1448                                 dump_avail[da_indx++] = pa; /* start */
1449                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1450                         }
1451 do_next:
1452                         if (full)
1453                                 break;
1454                 }
1455         }
1456         *pte = 0;
1457         invltlb();
1458         if (memtest != 0)
1459                 printf("\n");
1460
1461         /*
1462          * XXX
1463          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1464          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1465          * calculation, etc.).
1466          */
1467         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1468             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1469                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1470                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1471                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1472         }
1473
1474         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1475
1476         /* Trim off space for the message buffer. */
1477         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1478
1479         /* Map the message buffer. */
1480         msgbufp = (struct msgbuf *)PHYS_TO_DMAP(phys_avail[pa_indx]);
1481 }
1482
1483 static caddr_t
1484 native_parse_preload_data(u_int64_t modulep)
1485 {
1486         caddr_t kmdp;
1487         char *envp;
1488 #ifdef DDB
1489         vm_offset_t ksym_start;
1490         vm_offset_t ksym_end;
1491 #endif
1492
1493         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + KERNBASE);
1494         preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1495         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1496         if (kmdp == NULL)
1497                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1498         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1499         envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *);
1500         if (envp != NULL)
1501                 envp += KERNBASE;
1502         init_static_kenv(envp, 0);
1503 #ifdef DDB
1504         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1505         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1506         db_fetch_ksymtab(ksym_start, ksym_end);
1507 #endif
1508         efi_systbl = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_FW_HANDLE, vm_paddr_t);
1509
1510         return (kmdp);
1511 }
1512
1513 u_int64_t
1514 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1515 {
1516         caddr_t kmdp;
1517         int gsel_tss, x;
1518         struct pcpu *pc;
1519         struct nmi_pcpu *np;
1520         struct xstate_hdr *xhdr;
1521         u_int64_t msr;
1522         char *env;
1523         size_t kstack0_sz;
1524
1525         /*
1526          * This may be done better later if it gets more high level
1527          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1528          */
1529         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1530
1531         kmdp = init_ops.parse_preload_data(modulep);
1532
1533         /* Init basic tunables, hz etc */
1534         init_param1();
1535
1536         thread0.td_kstack = physfree + KERNBASE;
1537         thread0.td_kstack_pages = kstack_pages;
1538         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
1539         bzero((void *)thread0.td_kstack, kstack0_sz);
1540         physfree += kstack0_sz;
1541
1542         /*
1543          * make gdt memory segments
1544          */
1545         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1546                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1) &&
1547                     x != GUSERLDT_SEL && x != (GUSERLDT_SEL) + 1)
1548                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1549         }
1550         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (uintptr_t)&common_tss[0];
1551         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1552             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1553
1554         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1555         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1556         lgdt(&r_gdt);
1557         pc = &__pcpu[0];
1558
1559         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1560         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
1561         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1562
1563         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1564         dpcpu_init((void *)(physfree + KERNBASE), 0);
1565         physfree += DPCPU_SIZE;
1566         PCPU_SET(prvspace, pc);
1567         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1568         PCPU_SET(tssp, &common_tss[0]);
1569         PCPU_SET(commontssp, &common_tss[0]);
1570         PCPU_SET(tss, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1571         PCPU_SET(ldt, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GUSERLDT_SEL]);
1572         PCPU_SET(fs32p, &gdt[GUFS32_SEL]);
1573         PCPU_SET(gs32p, &gdt[GUGS32_SEL]);
1574
1575         /*
1576          * Initialize mutexes.
1577          *
1578          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1579          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1580          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1581          *           under witness.
1582          */
1583         mutex_init();
1584         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
1585         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_DEF);
1586
1587         /* exceptions */
1588         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1589                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1590         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1591         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1592         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 2);
1593         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1594         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1595         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1596         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1597         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1598         setidt(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1599         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1600         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1601         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1602         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1603         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1604         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1605         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1606         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1607         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1608         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1609 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1610         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1611 #endif
1612 #ifdef XENHVM
1613         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1614 #endif
1615
1616         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1617         r_idt.rd_base = (long) idt;
1618         lidt(&r_idt);
1619
1620         /*
1621          * Initialize the clock before the console so that console
1622          * initialization can use DELAY().
1623          */
1624         clock_init();
1625
1626         /*
1627          * Use vt(4) by default for UEFI boot (during the sc(4)/vt(4)
1628          * transition).
1629          * Once bootblocks have updated, we can test directly for
1630          * efi_systbl != NULL here...
1631          */
1632         if (preload_search_info(kmdp, MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP)
1633             != NULL)
1634                 vty_set_preferred(VTY_VT);
1635
1636         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1637         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1638         initializecpucache();
1639
1640         /* doublefault stack space, runs on ist1 */
1641         common_tss[0].tss_ist1 = (long)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1642
1643         /*
1644          * NMI stack, runs on ist2.  The pcpu pointer is stored just
1645          * above the start of the ist2 stack.
1646          */
1647         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi0_stack[sizeof(nmi0_stack)]) - 1;
1648         np->np_pcpu = (register_t) pc;
1649         common_tss[0].tss_ist2 = (long) np;
1650
1651         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1652         common_tss[0].tss_iobase = sizeof(struct amd64tss) + IOPERM_BITMAP_SIZE;
1653
1654         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1655         ltr(gsel_tss);
1656
1657         /* Set up the fast syscall stuff */
1658         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1659         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1660         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1661         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1662         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1663               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1664         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1665         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D);
1666
1667         getmemsize(kmdp, physfree);
1668         init_param2(physmem);
1669
1670         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1671
1672         cninit();
1673
1674 #ifdef DEV_ISA
1675 #ifdef DEV_ATPIC
1676         elcr_probe();
1677         atpic_startup();
1678 #else
1679         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1680         atpic_reset();
1681
1682         /*
1683          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1684          * interrupt handler.
1685          */
1686         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1687         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1688 #endif
1689 #else
1690 #error "have you forgotten the isa device?";
1691 #endif
1692
1693         kdb_init();
1694
1695 #ifdef KDB
1696         if (boothowto & RB_KDB)
1697                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS,
1698                     "Boot flags requested debugger");
1699 #endif
1700
1701         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1702         fpuinit();
1703
1704         /*
1705          * Set up thread0 pcb after fpuinit calculated pcb + fpu save
1706          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1707          * area.
1708          */
1709         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1710         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1711         if (use_xsave) {
1712                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1713                     1);
1714                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1715         }
1716         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1717         common_tss[0].tss_rsp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb;
1718         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1719         common_tss[0].tss_rsp0 &= ~0xFul;
1720         PCPU_SET(rsp0, common_tss[0].tss_rsp0);
1721         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1722
1723         /* transfer to user mode */
1724
1725         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1726         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1727         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1728         _ufssel = GSEL(GUFS32_SEL, SEL_UPL);
1729         _ugssel = GSEL(GUGS32_SEL, SEL_UPL);
1730
1731         load_ds(_udatasel);
1732         load_es(_udatasel);
1733         load_fs(_ufssel);
1734
1735         /* setup proc 0's pcb */
1736         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1737         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1738
1739         env = kern_getenv("kernelname");
1740         if (env != NULL)
1741                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1742
1743         cpu_probe_amdc1e();
1744
1745 #ifdef FDT
1746         x86_init_fdt();
1747 #endif
1748
1749         /* Location of kernel stack for locore */
1750         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1751 }
1752
1753 void
1754 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1755 {
1756
1757         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1758 }
1759
1760 static int
1761 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1762 {
1763         struct bios_smap *smapbase;
1764         struct bios_smap_xattr smap;
1765         caddr_t kmdp;
1766         uint32_t *smapattr;
1767         int count, error, i;
1768
1769         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
1770         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1771         if (kmdp == NULL)
1772                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1773         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1774             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1775         if (smapbase == NULL)
1776                 return (0);
1777         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
1778             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
1779         count = *((uint32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
1780         error = 0;
1781         for (i = 0; i < count; i++) {
1782                 smap.base = smapbase[i].base;
1783                 smap.length = smapbase[i].length;
1784                 smap.type = smapbase[i].type;
1785                 if (smapattr != NULL)
1786                         smap.xattr = smapattr[i];
1787                 else
1788                         smap.xattr = 0;
1789                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
1790         }
1791         return (error);
1792 }
1793 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1794     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
1795
1796 static int
1797 efi_map_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1798 {
1799         struct efi_map_header *efihdr;
1800         caddr_t kmdp;
1801         uint32_t efisize;
1802
1803         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1804         if (kmdp == NULL)
1805                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1806         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1807             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1808         if (efihdr == NULL)
1809                 return (0);
1810         efisize = *((uint32_t *)efihdr - 1);
1811         return (SYSCTL_OUT(req, efihdr, efisize));
1812 }
1813 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, efi_map, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1814     efi_map_sysctl_handler, "S,efi_map_header", "Raw EFI Memory Map");
1815
1816 void
1817 spinlock_enter(void)
1818 {
1819         struct thread *td;
1820         register_t flags;
1821
1822         td = curthread;
1823         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1824                 flags = intr_disable();
1825                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1826                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1827         } else
1828                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1829         critical_enter();
1830 }
1831
1832 void
1833 spinlock_exit(void)
1834 {
1835         struct thread *td;
1836         register_t flags;
1837
1838         td = curthread;
1839         critical_exit();
1840         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1841         td->td_md.md_spinlock_count--;
1842         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1843                 intr_restore(flags);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1848  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1849  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1850  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1851  * enough for a backtrace.
1852  */
1853 void
1854 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1855 {
1856
1857         pcb->pcb_r12 = tf->tf_r12;
1858         pcb->pcb_r13 = tf->tf_r13;
1859         pcb->pcb_r14 = tf->tf_r14;
1860         pcb->pcb_r15 = tf->tf_r15;
1861         pcb->pcb_rbp = tf->tf_rbp;
1862         pcb->pcb_rbx = tf->tf_rbx;
1863         pcb->pcb_rip = tf->tf_rip;
1864         pcb->pcb_rsp = tf->tf_rsp;
1865 }
1866
1867 int
1868 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
1869 {
1870
1871         td->td_frame->tf_rip = addr;
1872         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
1873         return (0);
1874 }
1875
1876 int
1877 ptrace_single_step(struct thread *td)
1878 {
1879         td->td_frame->tf_rflags |= PSL_T;
1880         return (0);
1881 }
1882
1883 int
1884 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
1885 {
1886         td->td_frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1887         return (0);
1888 }
1889
1890 int
1891 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1892 {
1893         struct trapframe *tp;
1894
1895         tp = td->td_frame;
1896         return (fill_frame_regs(tp, regs));
1897 }
1898
1899 int
1900 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
1901 {
1902         regs->r_r15 = tp->tf_r15;
1903         regs->r_r14 = tp->tf_r14;
1904         regs->r_r13 = tp->tf_r13;
1905         regs->r_r12 = tp->tf_r12;
1906         regs->r_r11 = tp->tf_r11;
1907         regs->r_r10 = tp->tf_r10;
1908         regs->r_r9  = tp->tf_r9;
1909         regs->r_r8  = tp->tf_r8;
1910         regs->r_rdi = tp->tf_rdi;
1911         regs->r_rsi = tp->tf_rsi;
1912         regs->r_rbp = tp->tf_rbp;
1913         regs->r_rbx = tp->tf_rbx;
1914         regs->r_rdx = tp->tf_rdx;
1915         regs->r_rcx = tp->tf_rcx;
1916         regs->r_rax = tp->tf_rax;
1917         regs->r_rip = tp->tf_rip;
1918         regs->r_cs = tp->tf_cs;
1919         regs->r_rflags = tp->tf_rflags;
1920         regs->r_rsp = tp->tf_rsp;
1921         regs->r_ss = tp->tf_ss;
1922         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
1923                 regs->r_ds = tp->tf_ds;
1924                 regs->r_es = tp->tf_es;
1925                 regs->r_fs = tp->tf_fs;
1926                 regs->r_gs = tp->tf_gs;
1927         } else {
1928                 regs->r_ds = 0;
1929                 regs->r_es = 0;
1930                 regs->r_fs = 0;
1931                 regs->r_gs = 0;
1932         }
1933         return (0);
1934 }
1935
1936 int
1937 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1938 {
1939         struct trapframe *tp;
1940         register_t rflags;
1941
1942         tp = td->td_frame;
1943         rflags = regs->r_rflags & 0xffffffff;
1944         if (!EFL_SECURE(rflags, tp->tf_rflags) || !CS_SECURE(regs->r_cs))
1945                 return (EINVAL);
1946         tp->tf_r15 = regs->r_r15;
1947         tp->tf_r14 = regs->r_r14;
1948         tp->tf_r13 = regs->r_r13;
1949         tp->tf_r12 = regs->r_r12;
1950         tp->tf_r11 = regs->r_r11;
1951         tp->tf_r10 = regs->r_r10;
1952         tp->tf_r9  = regs->r_r9;
1953         tp->tf_r8  = regs->r_r8;
1954         tp->tf_rdi = regs->r_rdi;
1955         tp->tf_rsi = regs->r_rsi;
1956         tp->tf_rbp = regs->r_rbp;
1957         tp->tf_rbx = regs->r_rbx;
1958         tp->tf_rdx = regs->r_rdx;
1959         tp->tf_rcx = regs->r_rcx;
1960         tp->tf_rax = regs->r_rax;
1961         tp->tf_rip = regs->r_rip;
1962         tp->tf_cs = regs->r_cs;
1963         tp->tf_rflags = rflags;
1964         tp->tf_rsp = regs->r_rsp;
1965         tp->tf_ss = regs->r_ss;
1966         if (0) {        /* XXXKIB */
1967                 tp->tf_ds = regs->r_ds;
1968                 tp->tf_es = regs->r_es;
1969                 tp->tf_fs = regs->r_fs;
1970                 tp->tf_gs = regs->r_gs;
1971                 tp->tf_flags = TF_HASSEGS;
1972         }
1973         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
1974         return (0);
1975 }
1976
1977 /* XXX check all this stuff! */
1978 /* externalize from sv_xmm */
1979 static void
1980 fill_fpregs_xmm(struct savefpu *sv_xmm, struct fpreg *fpregs)
1981 {
1982         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
1983         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
1984         int i;
1985
1986         /* pcb -> fpregs */
1987         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
1988
1989         /* FPU control/status */
1990         penv_fpreg->en_cw = penv_xmm->en_cw;
1991         penv_fpreg->en_sw = penv_xmm->en_sw;
1992         penv_fpreg->en_tw = penv_xmm->en_tw;
1993         penv_fpreg->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
1994         penv_fpreg->en_rip = penv_xmm->en_rip;
1995         penv_fpreg->en_rdp = penv_xmm->en_rdp;
1996         penv_fpreg->en_mxcsr = penv_xmm->en_mxcsr;
1997         penv_fpreg->en_mxcsr_mask = penv_xmm->en_mxcsr_mask;
1998
1999         /* FPU registers */
2000         for (i = 0; i < 8; ++i)
2001                 bcopy(sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, fpregs->fpr_acc[i], 10);
2002
2003         /* SSE registers */
2004         for (i = 0; i < 16; ++i)
2005                 bcopy(sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, fpregs->fpr_xacc[i], 16);
2006 }
2007
2008 /* internalize from fpregs into sv_xmm */
2009 static void
2010 set_fpregs_xmm(struct fpreg *fpregs, struct savefpu *sv_xmm)
2011 {
2012         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2013         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2014         int i;
2015
2016         /* fpregs -> pcb */
2017         /* FPU control/status */
2018         penv_xmm->en_cw = penv_fpreg->en_cw;
2019         penv_xmm->en_sw = penv_fpreg->en_sw;
2020         penv_xmm->en_tw = penv_fpreg->en_tw;
2021         penv_xmm->en_opcode = penv_fpreg->en_opcode;
2022         penv_xmm->en_rip = penv_fpreg->en_rip;
2023         penv_xmm->en_rdp = penv_fpreg->en_rdp;
2024         penv_xmm->en_mxcsr = penv_fpreg->en_mxcsr;
2025         penv_xmm->en_mxcsr_mask = penv_fpreg->en_mxcsr_mask & cpu_mxcsr_mask;
2026
2027         /* FPU registers */
2028         for (i = 0; i < 8; ++i)
2029                 bcopy(fpregs->fpr_acc[i], sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, 10);
2030
2031         /* SSE registers */
2032         for (i = 0; i < 16; ++i)
2033                 bcopy(fpregs->fpr_xacc[i], sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, 16);
2034 }
2035
2036 /* externalize from td->pcb */
2037 int
2038 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2039 {
2040
2041         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2042             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2043             ("not suspended thread %p", td));
2044         fpugetregs(td);
2045         fill_fpregs_xmm(get_pcb_user_save_td(td), fpregs);
2046         return (0);
2047 }
2048
2049 /* internalize to td->pcb */
2050 int
2051 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2052 {
2053
2054         set_fpregs_xmm(fpregs, get_pcb_user_save_td(td));
2055         fpuuserinited(td);
2056         return (0);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Get machine context.
2061  */
2062 int
2063 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2064 {
2065         struct pcb *pcb;
2066         struct trapframe *tp;
2067
2068         pcb = td->td_pcb;
2069         tp = td->td_frame;
2070         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2071         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_rsp);
2072         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2073         mcp->mc_r15 = tp->tf_r15;
2074         mcp->mc_r14 = tp->tf_r14;
2075         mcp->mc_r13 = tp->tf_r13;
2076         mcp->mc_r12 = tp->tf_r12;
2077         mcp->mc_r11 = tp->tf_r11;
2078         mcp->mc_r10 = tp->tf_r10;
2079         mcp->mc_r9  = tp->tf_r9;
2080         mcp->mc_r8  = tp->tf_r8;
2081         mcp->mc_rdi = tp->tf_rdi;
2082         mcp->mc_rsi = tp->tf_rsi;
2083         mcp->mc_rbp = tp->tf_rbp;
2084         mcp->mc_rbx = tp->tf_rbx;
2085         mcp->mc_rcx = tp->tf_rcx;
2086         mcp->mc_rflags = tp->tf_rflags;
2087         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2088                 mcp->mc_rax = 0;
2089                 mcp->mc_rdx = 0;
2090                 mcp->mc_rflags &= ~PSL_C;
2091         } else {
2092                 mcp->mc_rax = tp->tf_rax;
2093                 mcp->mc_rdx = tp->tf_rdx;
2094         }
2095         mcp->mc_rip = tp->tf_rip;
2096         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2097         mcp->mc_rsp = tp->tf_rsp;
2098         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2099         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2100         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2101         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2102         mcp->mc_gs = tp->tf_gs;
2103         mcp->mc_flags = tp->tf_flags;
2104         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2105         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2106         mcp->mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
2107         mcp->mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
2108         mcp->mc_xfpustate = 0;
2109         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2110         bzero(mcp->mc_spare, sizeof(mcp->mc_spare));
2111         return (0);
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Set machine context.
2116  *
2117  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2118  * touch the cs selector.
2119  */
2120 int
2121 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2122 {
2123         struct pcb *pcb;
2124         struct trapframe *tp;
2125         char *xfpustate;
2126         long rflags;
2127         int ret;
2128
2129         pcb = td->td_pcb;
2130         tp = td->td_frame;
2131         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2132             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2133                 return (EINVAL);
2134         rflags = (mcp->mc_rflags & PSL_USERCHANGE) |
2135             (tp->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE);
2136         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2137                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2138                     sizeof(struct savefpu))
2139                         return (EINVAL);
2140                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2141                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2142                     mcp->mc_xfpustate_len);
2143                 if (ret != 0)
2144                         return (ret);
2145         } else
2146                 xfpustate = NULL;
2147         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2148         if (ret != 0)
2149                 return (ret);
2150         tp->tf_r15 = mcp->mc_r15;
2151         tp->tf_r14 = mcp->mc_r14;
2152         tp->tf_r13 = mcp->mc_r13;
2153         tp->tf_r12 = mcp->mc_r12;
2154         tp->tf_r11 = mcp->mc_r11;
2155         tp->tf_r10 = mcp->mc_r10;
2156         tp->tf_r9  = mcp->mc_r9;
2157         tp->tf_r8  = mcp->mc_r8;
2158         tp->tf_rdi = mcp->mc_rdi;
2159         tp->tf_rsi = mcp->mc_rsi;
2160         tp->tf_rbp = mcp->mc_rbp;
2161         tp->tf_rbx = mcp->mc_rbx;
2162         tp->tf_rdx = mcp->mc_rdx;
2163         tp->tf_rcx = mcp->mc_rcx;
2164         tp->tf_rax = mcp->mc_rax;
2165         tp->tf_rip = mcp->mc_rip;
2166         tp->tf_rflags = rflags;
2167         tp->tf_rsp = mcp->mc_rsp;
2168         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2169         tp->tf_flags = mcp->mc_flags;
2170         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
2171                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2172                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2173                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2174                 tp->tf_gs = mcp->mc_gs;
2175         }
2176         if (mcp->mc_flags & _MC_HASBASES) {
2177                 pcb->pcb_fsbase = mcp->mc_fsbase;
2178                 pcb->pcb_gsbase = mcp->mc_gsbase;
2179         }
2180         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
2181         return (0);
2182 }
2183
2184 static void
2185 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2186     size_t xfpusave_len)
2187 {
2188         size_t max_len, len;
2189
2190         mcp->mc_ownedfp = fpugetregs(td);
2191         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2192             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2193         mcp->mc_fpformat = fpuformat();
2194         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
2195                 return;
2196         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
2197         len = xfpusave_len;
2198         if (len > max_len) {
2199                 len = max_len;
2200                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
2201         }
2202         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
2203         mcp->mc_xfpustate_len = len;
2204         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
2205 }
2206
2207 static int
2208 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
2209     size_t xfpustate_len)
2210 {
2211         struct savefpu *fpstate;
2212         int error;
2213
2214         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2215                 return (0);
2216         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2217                 return (EINVAL);
2218         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
2219                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2220                 fpstate_drop(td);
2221                 error = 0;
2222         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2223             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2224                 fpstate = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2225                 fpstate->sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2226                 error = fpusetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
2227         } else
2228                 return (EINVAL);
2229         return (error);
2230 }
2231
2232 void
2233 fpstate_drop(struct thread *td)
2234 {
2235
2236         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2237         critical_enter();
2238         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2239                 fpudrop();
2240         /*
2241          * XXX force a full drop of the fpu.  The above only drops it if we
2242          * owned it.
2243          *
2244          * XXX I don't much like fpugetuserregs()'s semantics of doing a full
2245          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2246          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2247          * sendsig() is the only caller of fpugetuserregs()... perhaps we just
2248          * have too many layers.
2249          */
2250         clear_pcb_flags(curthread->td_pcb,
2251             PCB_FPUINITDONE | PCB_USERFPUINITDONE);
2252         critical_exit();
2253 }
2254
2255 int
2256 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2257 {
2258         struct pcb *pcb;
2259
2260         if (td == NULL) {
2261                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2262                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2263                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2264                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2265                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2266                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2267         } else {
2268                 pcb = td->td_pcb;
2269                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2270                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2271                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2272                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2273                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2274                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2275         }
2276         dbregs->dr[4] = 0;
2277         dbregs->dr[5] = 0;
2278         dbregs->dr[8] = 0;
2279         dbregs->dr[9] = 0;
2280         dbregs->dr[10] = 0;
2281         dbregs->dr[11] = 0;
2282         dbregs->dr[12] = 0;
2283         dbregs->dr[13] = 0;
2284         dbregs->dr[14] = 0;
2285         dbregs->dr[15] = 0;
2286         return (0);
2287 }
2288
2289 int
2290 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2291 {
2292         struct pcb *pcb;
2293         int i;
2294
2295         if (td == NULL) {
2296                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2297                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2298                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2299                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2300                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2301                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2302         } else {
2303                 /*
2304                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2305                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2306                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2307                  * TRCTRAP or a general protection fault right here.
2308                  * Upper bits of dr6 and dr7 must not be set
2309                  */
2310                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2311                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2312                                 return (EINVAL);
2313                         if (td->td_frame->tf_cs == _ucode32sel &&
2314                             DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == DBREG_DR7_LEN_8)
2315                                 return (EINVAL);
2316                 }
2317                 if ((dbregs->dr[6] & 0xffffffff00000000ul) != 0 ||
2318                     (dbregs->dr[7] & 0xffffffff00000000ul) != 0)
2319                         return (EINVAL);
2320
2321                 pcb = td->td_pcb;
2322
2323                 /*
2324                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2325                  * process's address space.  If a process could do this, it
2326                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2327                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2328                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2329                  * process's address space.
2330                  *
2331                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2332                  * address space is written into from within the kernel
2333                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2334                  * from within kernel mode?
2335                  */
2336
2337                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2338                         /* dr0 is enabled */
2339                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2340                                 return (EINVAL);
2341                 }
2342                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2343                         /* dr1 is enabled */
2344                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2345                                 return (EINVAL);
2346                 }
2347                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2348                         /* dr2 is enabled */
2349                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2350                                 return (EINVAL);
2351                 }
2352                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2353                         /* dr3 is enabled */
2354                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2355                                 return (EINVAL);
2356                 }
2357
2358                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2359                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2360                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2361                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2362                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2363                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2364
2365                 set_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
2366         }
2367
2368         return (0);
2369 }
2370
2371 void
2372 reset_dbregs(void)
2373 {
2374
2375         load_dr7(0);    /* Turn off the control bits first */
2376         load_dr0(0);
2377         load_dr1(0);
2378         load_dr2(0);
2379         load_dr3(0);
2380         load_dr6(0);
2381 }
2382
2383 /*
2384  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2385  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2386  */
2387 int
2388 user_dbreg_trap(void)
2389 {
2390         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2391         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2392         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2393         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2394         int i;
2395
2396         dr7 = rdr7();
2397         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2398                 /*
2399                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2400                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2401                  * hardware debug registers
2402                  */
2403                 return 0;
2404         }
2405
2406         nbp = 0;
2407         dr6 = rdr6();
2408         bp = dr6 & 0x0000000f;
2409
2410         if (!bp) {
2411                 /*
2412                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2413                  * trap was not caused by any of the debug registers
2414                  */
2415                 return 0;
2416         }
2417
2418         /*
2419          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2420          * which ones and if any of them are user space addresses
2421          */
2422
2423         if (bp & 0x01) {
2424                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2425         }
2426         if (bp & 0x02) {
2427                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2428         }
2429         if (bp & 0x04) {
2430                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2431         }
2432         if (bp & 0x08) {
2433                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2434         }
2435
2436         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2437                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2438                         /*
2439                          * addr[i] is in user space
2440                          */
2441                         return nbp;
2442                 }
2443         }
2444
2445         /*
2446          * None of the breakpoints are in user space.
2447          */
2448         return 0;
2449 }
2450
2451 #ifdef KDB
2452
2453 /*
2454  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2455  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2456  */
2457
2458 /* silence compiler warnings */
2459 u_char inb_(u_short);
2460 void outb_(u_short, u_char);
2461
2462 u_char
2463 inb_(u_short port)
2464 {
2465         return inb(port);
2466 }
2467
2468 void
2469 outb_(u_short port, u_char data)
2470 {
2471         outb(port, data);
2472 }
2473
2474 #endif /* KDB */