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_platform.h"
  54 #include "opt_sched.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/bio.h>
  60 #include <sys/buf.h>
  61 #include <sys/bus.h>
  62 #include <sys/callout.h>
  63 #include <sys/cons.h>
  64 #include <sys/cpu.h>
  65 #include <sys/efi.h>
  66 #include <sys/eventhandler.h>
  67 #include <sys/exec.h>
  68 #include <sys/imgact.h>
  69 #include <sys/kdb.h>
  70 #include <sys/kernel.h>
  71 #include <sys/ktr.h>
  72 #include <sys/linker.h>
  73 #include <sys/lock.h>
  74 #include <sys/malloc.h>
  75 #include <sys/memrange.h>
  76 #include <sys/msgbuf.h>
  77 #include <sys/mutex.h>
  78 #include <sys/pcpu.h>
  79 #include <sys/ptrace.h>
  80 #include <sys/reboot.h>
  81 #include <sys/rwlock.h>
  82 #include <sys/sched.h>
  83 #include <sys/signalvar.h>
  84 #ifdef SMP
  85 #include <sys/smp.h>
  86 #endif
  87 #include <sys/syscallsubr.h>
  88 #include <sys/sysctl.h>
  89 #include <sys/sysent.h>
  90 #include <sys/sysproto.h>
  91 #include <sys/ucontext.h>
  92 #include <sys/vmmeter.h>
  93
  94 #include <vm/vm.h>
  95 #include <vm/vm_extern.h>
  96 #include <vm/vm_kern.h>
  97 #include <vm/vm_page.h>
  98 #include <vm/vm_map.h>
  99 #include <vm/vm_object.h>
 100 #include <vm/vm_pager.h>
 101 #include <vm/vm_param.h>
 102
 103 #ifdef DDB
 104 #ifndef KDB
 105 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 106 #endif
 107 #include <ddb/ddb.h>
 108 #include <ddb/db_sym.h>
 109 #endif
 110
 111 #include <net/netisr.h>
 112
 113 #include <machine/clock.h>
 114 #include <machine/cpu.h>
 115 #include <machine/cputypes.h>
 116 #include <machine/intr_machdep.h>
 117 #include <x86/mca.h>
 118 #include <machine/md_var.h>
 119 #include <machine/metadata.h>
 120 #include <machine/mp_watchdog.h>
 121 #include <machine/pc/bios.h>
 122 #include <machine/pcb.h>
 123 #include <machine/proc.h>
 124 #include <machine/reg.h>
 125 #include <machine/sigframe.h>
 126 #include <machine/specialreg.h>
 127 #include <machine/tss.h>
 128 #ifdef SMP
 129 #include <machine/smp.h>
 130 #endif
 131 #ifdef FDT
 132 #include <x86/fdt.h>
 133 #endif
 134
 135 #ifdef DEV_ATPIC
 136 #include <x86/isa/icu.h>
 137 #else
 138 #include <x86/apicvar.h>
 139 #endif
 140
 141 #include <isa/isareg.h>
 142 #include <isa/rtc.h>
 143 #include <x86/init.h>
 144
 145 /* Sanity check for __curthread() */
 146 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 147
 148 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
 149
 150 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 151 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 152
 153 static void cpu_startup(void *);
 154 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 155     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 156 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 157     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 158 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 159
 160 /* Preload data parse function */
 161 static caddr_t native_parse_preload_data(u_int64_t);
 162
 163 /* Native function to fetch and parse the e820 map */
 164 static void native_parse_memmap(caddr_t, vm_paddr_t *, int *);
 165
 166 /* Default init_ops implementation. */
 167 struct init_ops init_ops = {
 168         .parse_preload_data =   native_parse_preload_data,
 169         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 170         .early_delay =                  i8254_delay,
 171         .parse_memmap =                 native_parse_memmap,
 172 #ifdef SMP
 173         .mp_bootaddress =               mp_bootaddress,
 174         .start_all_aps =                native_start_all_aps,
 175 #endif
 176         .msi_init =                     msi_init,
 177 };
 178
 179 /*
 180  * The file "conf/ldscript.amd64" defines the symbol "kernphys".  Its value is
 181  * the physical address at which the kernel is loaded.
 182  */
 183 extern char kernphys[];
 184
 185 struct msgbuf *msgbufp;
 186
 187 /*
 188  * Physical address of the EFI System Table. Stashed from the metadata hints
 189  * passed into the kernel and used by the EFI code to call runtime services.
 190  */
 191 vm_paddr_t efi_systbl_phys;
 192
 193 /* Intel ICH registers */
 194 #define ICH_PMBASE      0x400
 195 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 196
 197 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel, _ufssel, _ugssel;
 198
 199 int cold = 1;
 200
 201 long Maxmem = 0;
 202 long realmem = 0;
 203
 204 /*
 205  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 206  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 207  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 208  * PHYSSEG entries.
 209  */
 210 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 211
 212 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 213 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 214
 215 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 216 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END (nitems(phys_avail) - 2)
 217 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END (nitems(dump_avail) - 2)
 218
 219 struct kva_md_info kmi;
 220
 221 static struct trapframe proc0_tf;
 222 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 223
 224 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 225
 226 struct mtx icu_lock;
 227
 228 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 229
 230 struct mtx dt_lock;     /* lock for GDT and LDT */
 231
 232 void (*vmm_resume_p)(void);
 233
 234 static void
 235 cpu_startup(dummy)
 236         void *dummy;
 237 {
 238         uintmax_t memsize;
 239         char *sysenv;
 240
 241         /*
 242          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 243          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 244          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 245          * start the APs.
 246          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 247          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 248          */
 249         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 250         if (sysenv != NULL) {
 251                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 252                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 253                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 254                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 255                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 256                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 257                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 258                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 259                         if (bootverbose)
 260                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 261                                     "Intel ICH.\n");
 262                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 263                 }
 264                 freeenv(sysenv);
 265         }
 266
 267         /*
 268          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 269          */
 270         startrtclock();
 271         printcpuinfo();
 272
 273         /*
 274          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 275          */
 276         memsize = 0;
 277         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 278         if (sysenv != NULL) {
 279                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 280                 freeenv(sysenv);
 281         }
 282         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
 283                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 284         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 285         realmem = atop(memsize);
 286
 287         /*
 288          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 289          */
 290         if (bootverbose) {
 291                 int indx;
 292
 293                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 294                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 295                         vm_paddr_t size;
 296
 297                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 298                         printf(
 299                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 300                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 301                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 302                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 303                 }
 304         }
 305
 306         vm_ksubmap_init(&kmi);
 307
 308         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 309             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
 310             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
 311
 312         /*
 313          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 314          */
 315         bufinit();
 316         vm_pager_bufferinit();
 317
 318         cpu_setregs();
 319 }
 320
 321 /*
 322  * Send an interrupt to process.
 323  *
 324  * Stack is set up to allow sigcode stored
 325  * at top to call routine, followed by call
 326  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 327  * resets the signal mask, the stack, and the
 328  * frame pointer, it returns to the user
 329  * specified pc, psl.
 330  */
 331 void
 332 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 333 {
 334         struct sigframe sf, *sfp;
 335         struct pcb *pcb;
 336         struct proc *p;
 337         struct thread *td;
 338         struct sigacts *psp;
 339         char *sp;
 340         struct trapframe *regs;
 341         char *xfpusave;
 342         size_t xfpusave_len;
 343         int sig;
 344         int oonstack;
 345
 346         td = curthread;
 347         pcb = td->td_pcb;
 348         p = td->td_proc;
 349         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 350         sig = ksi->ksi_signo;
 351         psp = p->p_sigacts;
 352         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 353         regs = td->td_frame;
 354         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 355
 356         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(struct savefpu) && use_xsave) {
 357                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
 358                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 359         } else {
 360                 xfpusave_len = 0;
 361                 xfpusave = NULL;
 362         }
 363
 364         /* Save user context. */
 365         bzero(&sf, sizeof(sf));
 366         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 367         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 368         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 369             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 370         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 371         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(*regs));
 372         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 373         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 374         fpstate_drop(td);
 375         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
 376         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
 377         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare,
 378             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare));
 379         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 380
 381         /* Allocate space for the signal handler context. */
 382         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 383             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 384                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 385 #if defined(COMPAT_43)
 386                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 387 #endif
 388         } else
 389                 sp = (char *)regs->tf_rsp - 128;
 390         if (xfpusave != NULL) {
 391                 sp -= xfpusave_len;
 392                 sp = (char *)((unsigned long)sp & ~0x3Ful);
 393                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 394         }
 395         sp -= sizeof(struct sigframe);
 396         /* Align to 16 bytes. */
 397         sfp = (struct sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 398
 399         /* Build the argument list for the signal handler. */
 400         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 401         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 402         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 403         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 404                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 405                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 406                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 407
 408                 /* Fill in POSIX parts */
 409                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 410                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 411                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 412         } else {
 413                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 414                 regs->tf_rsi = ksi->ksi_code;   /* arg 2 in %rsi */
 415                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 416                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 417         }
 418         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 419         PROC_UNLOCK(p);
 420
 421         /*
 422          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 423          */
 424         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 425             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 426             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 427             != 0)) {
 428 #ifdef DEBUG
 429                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 430 #endif
 431                 PROC_LOCK(p);
 432                 sigexit(td, SIGILL);
 433         }
 434
 435         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 436         regs->tf_rip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 437         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 438         regs->tf_cs = _ucodesel;
 439         regs->tf_ds = _udatasel;
 440         regs->tf_ss = _udatasel;
 441         regs->tf_es = _udatasel;
 442         regs->tf_fs = _ufssel;
 443         regs->tf_gs = _ugssel;
 444         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 445         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 446         PROC_LOCK(p);
 447         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 448 }
 449
 450 /*
 451  * System call to cleanup state after a signal
 452  * has been taken.  Reset signal mask and
 453  * stack state from context left by sendsig (above).
 454  * Return to previous pc and psl as specified by
 455  * context left by sendsig. Check carefully to
 456  * make sure that the user has not modified the
 457  * state to gain improper privileges.
 458  *
 459  * MPSAFE
 460  */
 461 int
 462 sys_sigreturn(td, uap)
 463         struct thread *td;
 464         struct sigreturn_args /* {
 465                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 466         } */ *uap;
 467 {
 468         ucontext_t uc;
 469         struct pcb *pcb;
 470         struct proc *p;
 471         struct trapframe *regs;
 472         ucontext_t *ucp;
 473         char *xfpustate;
 474         size_t xfpustate_len;
 475         long rflags;
 476         int cs, error, ret;
 477         ksiginfo_t ksi;
 478
 479         pcb = td->td_pcb;
 480         p = td->td_proc;
 481
 482         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 483         if (error != 0) {
 484                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn copyin failed\n",
 485                     p->p_pid, td->td_name);
 486                 return (error);
 487         }
 488         ucp = &uc;
 489         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
 490                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
 491                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
 492                 return (EINVAL);
 493         }
 494         regs = td->td_frame;
 495         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 496         /*
 497          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 498          */
 499         if (!EFL_SECURE(rflags, regs->tf_rflags)) {
 500                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn rflags = 0x%lx\n", p->p_pid,
 501                     td->td_name, rflags);
 502                 return (EINVAL);
 503         }
 504
 505         /*
 506          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 507          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 508          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 509          */
 510         cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 511         if (!CS_SECURE(cs)) {
 512                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n", p->p_pid,
 513                     td->td_name, cs);
 514                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 515                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 516                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 517                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 518                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 519                 trapsignal(td, &ksi);
 520                 return (EINVAL);
 521         }
 522
 523         if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
 524                 xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
 525                 if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
 526                     sizeof(struct savefpu)) {
 527                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
 528                             p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
 529                         return (EINVAL);
 530                 }
 531                 xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
 532                 error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
 533                     xfpustate, xfpustate_len);
 534                 if (error != 0) {
 535                         uprintf(
 536         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
 537                             p->p_pid, td->td_name);
 538                         return (error);
 539                 }
 540         } else {
 541                 xfpustate = NULL;
 542                 xfpustate_len = 0;
 543         }
 544         ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate, xfpustate_len);
 545         if (ret != 0) {
 546                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext err %d\n",
 547                     p->p_pid, td->td_name, ret);
 548                 return (ret);
 549         }
 550         bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(*regs));
 551         pcb->pcb_fsbase = ucp->uc_mcontext.mc_fsbase;
 552         pcb->pcb_gsbase = ucp->uc_mcontext.mc_gsbase;
 553
 554 #if defined(COMPAT_43)
 555         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 556                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 557         else
 558                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 559 #endif
 560
 561         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 562         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 563         return (EJUSTRETURN);
 564 }
 565
 566 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 567 int
 568 freebsd4_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd4_sigreturn_args *uap)
 569 {
 570
 571         return sys_sigreturn(td, (struct sigreturn_args *)uap);
 572 }
 573 #endif
 574
 575 /*
 576  * Reset registers to default values on exec.
 577  */
 578 void
 579 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 580 {
 581         struct trapframe *regs = td->td_frame;
 582         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 583
 584         mtx_lock(&dt_lock);
 585         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 586                 user_ldt_free(td);
 587         else
 588                 mtx_unlock(&dt_lock);
 589
 590         pcb->pcb_fsbase = 0;
 591         pcb->pcb_gsbase = 0;
 592         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 593         pcb->pcb_initial_fpucw = __INITIAL_FPUCW__;
 594         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 595
 596         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 597         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 598         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8;
 599         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
 600         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
 601         regs->tf_ss = _udatasel;
 602         regs->tf_cs = _ucodesel;
 603         regs->tf_ds = _udatasel;
 604         regs->tf_es = _udatasel;
 605         regs->tf_fs = _ufssel;
 606         regs->tf_gs = _ugssel;
 607         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 608         td->td_retval[1] = 0;
 609
 610         /*
 611          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 612          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 613          */
 614         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 615                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 616                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 617                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 618                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 619                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 620                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 621                 if (pcb == curpcb) {
 622                         /*
 623                          * Clear the debug registers on the running
 624                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 625                          * the next process we switch to.
 626                          */
 627                         reset_dbregs();
 628                 }
 629                 clear_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
 630         }
 631
 632         /*
 633          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 634          * clean FP state if it uses the FPU again.
 635          */
 636         fpstate_drop(td);
 637 }
 638
 639 void
 640 cpu_setregs(void)
 641 {
 642         register_t cr0;
 643
 644         cr0 = rcr0();
 645         /*
 646          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are also set by npx_probe() for the
 647          * BSP.  See the comments there about why we set them.
 648          */
 649         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 650         load_cr0(cr0);
 651 }
 652
 653 /*
 654  * Initialize amd64 and configure to run kernel
 655  */
 656
 657 /*
 658  * Initialize segments & interrupt table
 659  */
 660
 661 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];/* global descriptor tables */
 662 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 663 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 664
 665 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 666
 667 static char nmi0_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 668 CTASSERT(sizeof(struct nmi_pcpu) == 16);
 669
 670 struct amd64tss common_tss[MAXCPU];
 671
 672 /*
 673  * Software prototypes -- in more palatable form.
 674  *
 675  * Keep GUFS32, GUGS32, GUCODE32 and GUDATA at the same
 676  * slots as corresponding segments for i386 kernel.
 677  */
 678 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 679 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 680 {       .ssd_base = 0x0,
 681         .ssd_limit = 0x0,
 682         .ssd_type = 0,
 683         .ssd_dpl = 0,
 684         .ssd_p = 0,
 685         .ssd_long = 0,
 686         .ssd_def32 = 0,
 687         .ssd_gran = 0           },
 688 /* GNULL2_SEL   1 Null Descriptor */
 689 {       .ssd_base = 0x0,
 690         .ssd_limit = 0x0,
 691         .ssd_type = 0,
 692         .ssd_dpl = 0,
 693         .ssd_p = 0,
 694         .ssd_long = 0,
 695         .ssd_def32 = 0,
 696         .ssd_gran = 0           },
 697 /* GUFS32_SEL   2 32 bit %gs Descriptor for user */
 698 {       .ssd_base = 0x0,
 699         .ssd_limit = 0xfffff,
 700         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 701         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 702         .ssd_p = 1,
 703         .ssd_long = 0,
 704         .ssd_def32 = 1,
 705         .ssd_gran = 1           },
 706 /* GUGS32_SEL   3 32 bit %fs Descriptor for user */
 707 {       .ssd_base = 0x0,
 708         .ssd_limit = 0xfffff,
 709         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 710         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 711         .ssd_p = 1,
 712         .ssd_long = 0,
 713         .ssd_def32 = 1,
 714         .ssd_gran = 1           },
 715 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 716 {       .ssd_base = 0x0,
 717         .ssd_limit = 0xfffff,
 718         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 719         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 720         .ssd_p = 1,
 721         .ssd_long = 1,
 722         .ssd_def32 = 0,
 723         .ssd_gran = 1           },
 724 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 725 {       .ssd_base = 0x0,
 726         .ssd_limit = 0xfffff,
 727         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 728         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 729         .ssd_p = 1,
 730         .ssd_long = 1,
 731         .ssd_def32 = 0,
 732         .ssd_gran = 1           },
 733 /* GUCODE32_SEL 6 32 bit Code Descriptor for user */
 734 {       .ssd_base = 0x0,
 735         .ssd_limit = 0xfffff,
 736         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 737         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 738         .ssd_p = 1,
 739         .ssd_long = 0,
 740         .ssd_def32 = 1,
 741         .ssd_gran = 1           },
 742 /* GUDATA_SEL   7 32/64 bit Data Descriptor for user */
 743 {       .ssd_base = 0x0,
 744         .ssd_limit = 0xfffff,
 745         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 746         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 747         .ssd_p = 1,
 748         .ssd_long = 0,
 749         .ssd_def32 = 1,
 750         .ssd_gran = 1           },
 751 /* GUCODE_SEL   8 64 bit Code Descriptor for user */
 752 {       .ssd_base = 0x0,
 753         .ssd_limit = 0xfffff,
 754         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 755         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 756         .ssd_p = 1,
 757         .ssd_long = 1,
 758         .ssd_def32 = 0,
 759         .ssd_gran = 1           },
 760 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 761 {       .ssd_base = 0x0,
 762         .ssd_limit = sizeof(struct amd64tss) + IOPERM_BITMAP_SIZE - 1,
 763         .ssd_type = SDT_SYSTSS,
 764         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 765         .ssd_p = 1,
 766         .ssd_long = 0,
 767         .ssd_def32 = 0,
 768         .ssd_gran = 0           },
 769 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
 770 {       .ssd_base = 0x0,
 771         .ssd_limit = 0x0,
 772         .ssd_type = 0,
 773         .ssd_dpl = 0,
 774         .ssd_p = 0,
 775         .ssd_long = 0,
 776         .ssd_def32 = 0,
 777         .ssd_gran = 0           },
 778 /* GUSERLDT_SEL 11 LDT Descriptor */
 779 {       .ssd_base = 0x0,
 780         .ssd_limit = 0x0,
 781         .ssd_type = 0,
 782         .ssd_dpl = 0,
 783         .ssd_p = 0,
 784         .ssd_long = 0,
 785         .ssd_def32 = 0,
 786         .ssd_gran = 0           },
 787 /* GUSERLDT_SEL 12 LDT Descriptor, double size */
 788 {       .ssd_base = 0x0,
 789         .ssd_limit = 0x0,
 790         .ssd_type = 0,
 791         .ssd_dpl = 0,
 792         .ssd_p = 0,
 793         .ssd_long = 0,
 794         .ssd_def32 = 0,
 795         .ssd_gran = 0           },
 796 };
 797
 798 void
 799 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int ist)
 800 {
 801         struct gate_descriptor *ip;
 802
 803         ip = idt + idx;
 804         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
 805         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
 806         ip->gd_ist = ist;
 807         ip->gd_xx = 0;
 808         ip->gd_type = typ;
 809         ip->gd_dpl = dpl;
 810         ip->gd_p = 1;
 811         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
 812 }
 813
 814 extern inthand_t
 815         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 816         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 817         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 818         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 819         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
 820 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 821         IDTVEC(dtrace_ret),
 822 #endif
 823 #ifdef XENHVM
 824         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 825 #endif
 826         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
 827
 828 #ifdef DDB
 829 /*
 830  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 831  * the default 'rsvd' entry point.
 832  */
 833 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
 834 {
 835         struct gate_descriptor *ip;
 836         int idx;
 837         uintptr_t func;
 838
 839         ip = idt;
 840         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 841                 func = ((long)ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 842                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 843                         db_printf("%3d\t", idx);
 844                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 845                         db_printf("\n");
 846                 }
 847                 ip++;
 848         }
 849 }
 850
 851 /* Show privileged registers. */
 852 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
 853 {
 854         struct {
 855                 uint16_t limit;
 856                 uint64_t base;
 857         } __packed idtr, gdtr;
 858         uint16_t ldt, tr;
 859
 860         __asm __volatile("sidt %0" : "=m" (idtr));
 861         db_printf("idtr\t0x%016lx/%04x\n",
 862             (u_long)idtr.base, (u_int)idtr.limit);
 863         __asm __volatile("sgdt %0" : "=m" (gdtr));
 864         db_printf("gdtr\t0x%016lx/%04x\n",
 865             (u_long)gdtr.base, (u_int)gdtr.limit);
 866         __asm __volatile("sldt %0" : "=r" (ldt));
 867         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", ldt);
 868         __asm __volatile("str %0" : "=r" (tr));
 869         db_printf("tr\t0x%04x\n", tr);
 870         db_printf("cr0\t0x%016lx\n", rcr0());
 871         db_printf("cr2\t0x%016lx\n", rcr2());
 872         db_printf("cr3\t0x%016lx\n", rcr3());
 873         db_printf("cr4\t0x%016lx\n", rcr4());
 874         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 875                 db_printf("xcr0\t0x%016lx\n", rxcr(0));
 876         db_printf("EFER\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 877         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 878                 db_printf("FEATURES_CTL\t%016lx\n",
 879                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 880         db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 881         db_printf("PAT\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 882         db_printf("GSBASE\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_GSBASE));
 883 }
 884
 885 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
 886 {
 887
 888         db_printf("dr0\t0x%016lx\n", rdr0());
 889         db_printf("dr1\t0x%016lx\n", rdr1());
 890         db_printf("dr2\t0x%016lx\n", rdr2());
 891         db_printf("dr3\t0x%016lx\n", rdr3());
 892         db_printf("dr6\t0x%016lx\n", rdr6());
 893         db_printf("dr7\t0x%016lx\n", rdr7());
 894 }
 895 #endif
 896
 897 void
 898 sdtossd(sd, ssd)
 899         struct user_segment_descriptor *sd;
 900         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 901 {
 902
 903         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 904         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 905         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 906         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 907         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 908         ssd->ssd_long  = sd->sd_long;
 909         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 910         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 911 }
 912
 913 void
 914 ssdtosd(ssd, sd)
 915         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 916         struct user_segment_descriptor *sd;
 917 {
 918
 919         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 920         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
 921         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 922         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 923         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 924         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 925         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 926         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
 927         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
 928         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 929 }
 930
 931 void
 932 ssdtosyssd(ssd, sd)
 933         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 934         struct system_segment_descriptor *sd;
 935 {
 936
 937         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 938         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
 939         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 940         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 941         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 942         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 943         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 944         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 945 }
 946
 947 #if !defined(DEV_ATPIC) && defined(DEV_ISA)
 948 #include <isa/isavar.h>
 949 #include <isa/isareg.h>
 950 /*
 951  * Return a bitmap of the current interrupt requests.  This is 8259-specific
 952  * and is only suitable for use at probe time.
 953  * This is only here to pacify sio.  It is NOT FATAL if this doesn't work.
 954  * It shouldn't be here.  There should probably be an APIC centric
 955  * implementation in the apic driver code, if at all.
 956  */
 957 intrmask_t
 958 isa_irq_pending(void)
 959 {
 960         u_char irr1;
 961         u_char irr2;
 962
 963         irr1 = inb(IO_ICU1);
 964         irr2 = inb(IO_ICU2);
 965         return ((irr2 << 8) | irr1);
 966 }
 967 #endif
 968
 969 u_int basemem;
 970
 971 static int
 972 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 973     int *physmap_idxp)
 974 {
 975         int i, insert_idx, physmap_idx;
 976
 977         physmap_idx = *physmap_idxp;
 978
 979         if (length == 0)
 980                 return (1);
 981
 982         /*
 983          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 984          * assuming the new entry will be added to the end.
 985          *
 986          * NB: physmap_idx points to the next free slot.
 987          */
 988         insert_idx = physmap_idx;
 989         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 990                 if (base < physmap[i + 1]) {
 991                         if (base + length <= physmap[i]) {
 992                                 insert_idx = i;
 993                                 break;
 994                         }
 995                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 996                                 printf(
 997                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
 998                         return (1);
 999                 }
1000         }
1001
1002         /* See if we can prepend to the next entry. */
1003         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1004                 physmap[insert_idx] = base;
1005                 return (1);
1006         }
1007
1008         /* See if we can append to the previous entry. */
1009         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1010                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1011                 return (1);
1012         }
1013
1014         physmap_idx += 2;
1015         *physmap_idxp = physmap_idx;
1016         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1017                 printf(
1018                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1019                 return (0);
1020         }
1021
1022         /*
1023          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1024          * entry if needed.
1025          */
1026         for (i = (physmap_idx - 2); i > insert_idx; i -= 2) {
1027                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1028                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1029         }
1030
1031         /* Insert the new entry. */
1032         physmap[insert_idx] = base;
1033         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1034         return (1);
1035 }
1036
1037 void
1038 bios_add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, u_int32_t smapsize,
1039                       vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idx)
1040 {
1041         struct bios_smap *smap, *smapend;
1042
1043         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1044
1045         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++) {
1046                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1047                         printf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1048                             smap->type, smap->base, smap->length);
1049
1050                 if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1051                         continue;
1052
1053                 if (!add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1054                     physmap_idx))
1055                         break;
1056         }
1057 }
1058
1059 static void
1060 add_efi_map_entries(struct efi_map_header *efihdr, vm_paddr_t *physmap,
1061     int *physmap_idx)
1062 {
1063         struct efi_md *map, *p;
1064         const char *type;
1065         size_t efisz;
1066         int ndesc, i;
1067
1068         static const char *types[] = {
1069                 "Reserved",
1070                 "LoaderCode",
1071                 "LoaderData",
1072                 "BootServicesCode",
1073                 "BootServicesData",
1074                 "RuntimeServicesCode",
1075                 "RuntimeServicesData",
1076                 "ConventionalMemory",
1077                 "UnusableMemory",
1078                 "ACPIReclaimMemory",
1079                 "ACPIMemoryNVS",
1080                 "MemoryMappedIO",
1081                 "MemoryMappedIOPortSpace",
1082                 "PalCode",
1083                 "PersistentMemory"
1084         };
1085
1086         /*
1087          * Memory map data provided by UEFI via the GetMemoryMap
1088          * Boot Services API.
1089          */
1090         efisz = (sizeof(struct efi_map_header) + 0xf) & ~0xf;
1091         map = (struct efi_md *)((uint8_t *)efihdr + efisz);
1092
1093         if (efihdr->descriptor_size == 0)
1094                 return;
1095         ndesc = efihdr->memory_size / efihdr->descriptor_size;
1096
1097         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1098                 printf("%23s %12s %12s %8s %4s\n",
1099                     "Type", "Physical", "Virtual", "#Pages", "Attr");
1100
1101         for (i = 0, p = map; i < ndesc; i++,
1102             p = efi_next_descriptor(p, efihdr->descriptor_size)) {
1103                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1104                         if (p->md_type < nitems(types))
1105                                 type = types[p->md_type];
1106                         else
1107                                 type = "<INVALID>";
1108                         printf("%23s %012lx %12p %08lx ", type, p->md_phys,
1109                             p->md_virt, p->md_pages);
1110                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UC)
1111                                 printf("UC ");
1112                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WC)
1113                                 printf("WC ");
1114                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WT)
1115                                 printf("WT ");
1116                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WB)
1117                                 printf("WB ");
1118                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UCE)
1119                                 printf("UCE ");
1120                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WP)
1121                                 printf("WP ");
1122                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RP)
1123                                 printf("RP ");
1124                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_XP)
1125                                 printf("XP ");
1126                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_NV)
1127                                 printf("NV ");
1128                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_MORE_RELIABLE)
1129                                 printf("MORE_RELIABLE ");
1130                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RO)
1131                                 printf("RO ");
1132                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RT)
1133                                 printf("RUNTIME");
1134                         printf("\n");
1135                 }
1136
1137                 switch (p->md_type) {
1138                 case EFI_MD_TYPE_CODE:
1139                 case EFI_MD_TYPE_DATA:
1140                 case EFI_MD_TYPE_BS_CODE:
1141                 case EFI_MD_TYPE_BS_DATA:
1142                 case EFI_MD_TYPE_FREE:
1143                         /*
1144                          * We're allowed to use any entry with these types.
1145                          */
1146                         break;
1147                 default:
1148                         continue;
1149                 }
1150
1151                 if (!add_physmap_entry(p->md_phys, (p->md_pages * PAGE_SIZE),
1152                     physmap, physmap_idx))
1153                         break;
1154         }
1155 }
1156
1157 static char bootmethod[16] = "";
1158 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1159     "System firmware boot method");
1160
1161 static void
1162 native_parse_memmap(caddr_t kmdp, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idx)
1163 {
1164         struct bios_smap *smap;
1165         struct efi_map_header *efihdr;
1166         u_int32_t size;
1167
1168         /*
1169          * Memory map from INT 15:E820.
1170          *
1171          * subr_module.c says:
1172          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1173          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1174          */
1175
1176         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1177             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1178         smap = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1179             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1180         if (efihdr == NULL && smap == NULL)
1181                 panic("No BIOS smap or EFI map info from loader!");
1182
1183         if (efihdr != NULL) {
1184                 add_efi_map_entries(efihdr, physmap, physmap_idx);
1185                 strlcpy(bootmethod, "UEFI", sizeof(bootmethod));
1186         } else {
1187                 size = *((u_int32_t *)smap - 1);
1188                 bios_add_smap_entries(smap, size, physmap, physmap_idx);
1189                 strlcpy(bootmethod, "BIOS", sizeof(bootmethod));
1190         }
1191 }
1192
1193 #define PAGES_PER_GB    (1024 * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE)
1194
1195 /*
1196  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1197  * available physical memory in the system, then test this memory and
1198  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1199  *
1200  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1201  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1202  *
1203  * XXX first should be vm_paddr_t.
1204  */
1205 static void
1206 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
1207 {
1208         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1209         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1210         u_long physmem_start, physmem_tunable, memtest;
1211         pt_entry_t *pte;
1212         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1213         int page_counter;
1214
1215         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1216         physmap_idx = 0;
1217
1218         init_ops.parse_memmap(kmdp, physmap, &physmap_idx);
1219         physmap_idx -= 2;
1220
1221         /*
1222          * Find the 'base memory' segment for SMP
1223          */
1224         basemem = 0;
1225         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1226                 if (physmap[i] <= 0xA0000) {
1227                         basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1228                         break;
1229                 }
1230         }
1231         if (basemem == 0 || basemem > 640) {
1232                 if (bootverbose)
1233                         printf(
1234                 "Memory map doesn't contain a basemem segment, faking it");
1235                 basemem = 640;
1236         }
1237
1238         /*
1239          * Make hole for "AP -> long mode" bootstrap code.  The
1240          * mp_bootaddress vector is only available when the kernel
1241          * is configured to support APs and APs for the system start
1242          * in 32bit mode (e.g. SMP bare metal).
1243          */
1244         if (init_ops.mp_bootaddress) {
1245                 if (physmap[1] >= 0x100000000)
1246                         panic(
1247         "Basemem segment is not suitable for AP bootstrap code!");
1248                 physmap[1] = init_ops.mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1249         }
1250
1251         /*
1252          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1253          * highest page of the physical address space.  It should be
1254          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1255          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1256          */
1257         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1258
1259 #ifdef MAXMEM
1260         Maxmem = MAXMEM / 4;
1261 #endif
1262
1263         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1264                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1265
1266         /*
1267          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1268          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1269          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1270          * pages.
1271          *
1272          * A general name is used as the code may be extended to support
1273          * additional tests beyond the current "page present" test.
1274          */
1275         memtest = 0;
1276         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1277
1278         /*
1279          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
1280          * in the system.
1281          */
1282         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1283                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1284
1285         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1286             (boothowto & RB_VERBOSE))
1287                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1288
1289         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1290         pmap_bootstrap(&first);
1291
1292         /*
1293          * Size up each available chunk of physical memory.
1294          *
1295          * XXX Some BIOSes corrupt low 64KB between suspend and resume.
1296          * By default, mask off the first 16 pages unless we appear to be
1297          * running in a VM.
1298          */
1299         physmem_start = (vm_guest > VM_GUEST_NO ? 1 : 16) << PAGE_SHIFT;
1300         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem.start", &physmem_start);
1301         if (physmap[0] < physmem_start) {
1302                 if (physmem_start < PAGE_SIZE)
1303                         physmap[0] = PAGE_SIZE;
1304                 else if (physmem_start >= physmap[1])
1305                         physmap[0] = round_page(physmap[1] - PAGE_SIZE);
1306                 else
1307                         physmap[0] = round_page(physmem_start);
1308         }
1309         pa_indx = 0;
1310         da_indx = 1;
1311         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1312         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1313         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1314         pte = CMAP1;
1315
1316         /*
1317          * Get dcons buffer address
1318          */
1319         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1320             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1321                 dcons_addr = 0;
1322
1323         /*
1324          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1325          * round up the start address and round down the end address.
1326          */
1327         page_counter = 0;
1328         if (memtest != 0)
1329                 printf("Testing system memory");
1330         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1331                 vm_paddr_t end;
1332
1333                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1334                 if (physmap[i + 1] < end)
1335                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1336                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1337                         int tmp, page_bad, full;
1338                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1339
1340                         full = FALSE;
1341                         /*
1342                          * block out kernel memory as not available.
1343                          */
1344                         if (pa >= (vm_paddr_t)kernphys && pa < first)
1345                                 goto do_dump_avail;
1346
1347                         /*
1348                          * block out dcons buffer
1349                          */
1350                         if (dcons_addr > 0
1351                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1352                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1353                                 goto do_dump_avail;
1354
1355                         page_bad = FALSE;
1356                         if (memtest == 0)
1357                                 goto skip_memtest;
1358
1359                         /*
1360                          * Print a "." every GB to show we're making
1361                          * progress.
1362                          */
1363                         page_counter++;
1364                         if ((page_counter % PAGES_PER_GB) == 0)
1365                                 printf(".");
1366
1367                         /*
1368                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1369                          */
1370                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_NC_PWT | PG_NC_PCD;
1371                         invltlb();
1372
1373                         tmp = *(int *)ptr;
1374                         /*
1375                          * Test for alternating 1's and 0's
1376                          */
1377                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1378                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1379                                 page_bad = TRUE;
1380                         /*
1381                          * Test for alternating 0's and 1's
1382                          */
1383                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1384                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1385                                 page_bad = TRUE;
1386                         /*
1387                          * Test for all 1's
1388                          */
1389                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1390                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1391                                 page_bad = TRUE;
1392                         /*
1393                          * Test for all 0's
1394                          */
1395                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1396                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1397                                 page_bad = TRUE;
1398                         /*
1399                          * Restore original value.
1400                          */
1401                         *(int *)ptr = tmp;
1402
1403 skip_memtest:
1404                         /*
1405                          * Adjust array of valid/good pages.
1406                          */
1407                         if (page_bad == TRUE)
1408                                 continue;
1409                         /*
1410                          * If this good page is a continuation of the
1411                          * previous set of good pages, then just increase
1412                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1413                          * Note that "end" points one higher than end,
1414                          * making the range >= start and < end.
1415                          * If we're also doing a speculative memory
1416                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1417                          * so that we keep going. The first bad page
1418                          * will terminate the loop.
1419                          */
1420                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1421                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1422                         } else {
1423                                 pa_indx++;
1424                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1425                                         printf(
1426                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1427                                         pa_indx--;
1428                                         full = TRUE;
1429                                         goto do_dump_avail;
1430                                 }
1431                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1432                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1433                         }
1434                         physmem++;
1435 do_dump_avail:
1436                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1437                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1438                         } else {
1439                                 da_indx++;
1440                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1441                                         da_indx--;
1442                                         goto do_next;
1443                                 }
1444                                 dump_avail[da_indx++] = pa; /* start */
1445                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1446                         }
1447 do_next:
1448                         if (full)
1449                                 break;
1450                 }
1451         }
1452         *pte = 0;
1453         invltlb();
1454         if (memtest != 0)
1455                 printf("\n");
1456
1457         /*
1458          * XXX
1459          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1460          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1461          * calculation, etc.).
1462          */
1463         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1464             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1465                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1466                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1467                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1468         }
1469
1470         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1471
1472         /* Trim off space for the message buffer. */
1473         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1474
1475         /* Map the message buffer. */
1476         msgbufp = (struct msgbuf *)PHYS_TO_DMAP(phys_avail[pa_indx]);
1477 }
1478
1479 static caddr_t
1480 native_parse_preload_data(u_int64_t modulep)
1481 {
1482         caddr_t kmdp;
1483         char *envp;
1484 #ifdef DDB
1485         vm_offset_t ksym_start;
1486         vm_offset_t ksym_end;
1487 #endif
1488
1489         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + KERNBASE);
1490         preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1491         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1492         if (kmdp == NULL)
1493                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1494         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1495         envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *);
1496         if (envp != NULL)
1497                 envp += KERNBASE;
1498         init_static_kenv(envp, 0);
1499 #ifdef DDB
1500         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1501         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1502         db_fetch_ksymtab(ksym_start, ksym_end);
1503 #endif
1504         efi_systbl_phys = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_FW_HANDLE, vm_paddr_t);
1505
1506         return (kmdp);
1507 }
1508
1509 static void
1510 amd64_kdb_init(void)
1511 {
1512         kdb_init();
1513 #ifdef KDB
1514         if (boothowto & RB_KDB)
1515                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
1516 #endif
1517 }
1518
1519 u_int64_t
1520 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1521 {
1522         caddr_t kmdp;
1523         int gsel_tss, x;
1524         struct pcpu *pc;
1525         struct nmi_pcpu *np;
1526         struct xstate_hdr *xhdr;
1527         u_int64_t msr;
1528         char *env;
1529         size_t kstack0_sz;
1530         int late_console;
1531
1532         /*
1533          * This may be done better later if it gets more high level
1534          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1535          */
1536         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1537
1538         kmdp = init_ops.parse_preload_data(modulep);
1539
1540         /* Init basic tunables, hz etc */
1541         init_param1();
1542
1543         thread0.td_kstack = physfree + KERNBASE;
1544         thread0.td_kstack_pages = kstack_pages;
1545         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
1546         bzero((void *)thread0.td_kstack, kstack0_sz);
1547         physfree += kstack0_sz;
1548
1549         /*
1550          * make gdt memory segments
1551          */
1552         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1553                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1) &&
1554                     x != GUSERLDT_SEL && x != (GUSERLDT_SEL) + 1)
1555                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1556         }
1557         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (uintptr_t)&common_tss[0];
1558         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1559             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1560
1561         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1562         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1563         lgdt(&r_gdt);
1564         pc = &__pcpu[0];
1565
1566         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1567         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
1568         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1569
1570         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1571         dpcpu_init((void *)(physfree + KERNBASE), 0);
1572         physfree += DPCPU_SIZE;
1573         PCPU_SET(prvspace, pc);
1574         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1575         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
1576         PCPU_SET(tssp, &common_tss[0]);
1577         PCPU_SET(commontssp, &common_tss[0]);
1578         PCPU_SET(tss, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1579         PCPU_SET(ldt, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GUSERLDT_SEL]);
1580         PCPU_SET(fs32p, &gdt[GUFS32_SEL]);
1581         PCPU_SET(gs32p, &gdt[GUGS32_SEL]);
1582
1583         /*
1584          * Initialize mutexes.
1585          *
1586          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1587          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1588          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1589          *           under witness.
1590          */
1591         mutex_init();
1592         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
1593         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_DEF);
1594
1595         /* exceptions */
1596         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1597                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1598         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1599         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1600         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 2);
1601         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1602         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1603         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1604         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1605         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1606         setidt(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1607         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1608         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1609         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1610         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1611         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1612         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1613         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1614         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1615         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1616         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1617 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1618         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1619 #endif
1620 #ifdef XENHVM
1621         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1622 #endif
1623
1624         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1625         r_idt.rd_base = (long) idt;
1626         lidt(&r_idt);
1627
1628         /*
1629          * Initialize the clock before the console so that console
1630          * initialization can use DELAY().
1631          */
1632         clock_init();
1633
1634         /*
1635          * Use vt(4) by default for UEFI boot (during the sc(4)/vt(4)
1636          * transition).
1637          * Once bootblocks have updated, we can test directly for
1638          * efi_systbl != NULL here...
1639          */
1640         if (preload_search_info(kmdp, MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP)
1641             != NULL)
1642                 vty_set_preferred(VTY_VT);
1643
1644         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1645         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1646         initializecpucache();
1647
1648         /* doublefault stack space, runs on ist1 */
1649         common_tss[0].tss_ist1 = (long)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1650
1651         /*
1652          * NMI stack, runs on ist2.  The pcpu pointer is stored just
1653          * above the start of the ist2 stack.
1654          */
1655         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi0_stack[sizeof(nmi0_stack)]) - 1;
1656         np->np_pcpu = (register_t) pc;
1657         common_tss[0].tss_ist2 = (long) np;
1658
1659         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1660         common_tss[0].tss_iobase = sizeof(struct amd64tss) + IOPERM_BITMAP_SIZE;
1661
1662         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1663         ltr(gsel_tss);
1664
1665         /* Set up the fast syscall stuff */
1666         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1667         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1668         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1669         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1670         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1671               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1672         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1673         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D);
1674
1675         /*
1676          * Temporary forge some valid pointer to PCB, for exception
1677          * handlers.  It is reinitialized properly below after FPU is
1678          * set up.  Also set up td_critnest to short-cut the page
1679          * fault handler.
1680          */
1681         cpu_max_ext_state_size = sizeof(struct savefpu);
1682         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1683         thread0.td_critnest = 1;
1684
1685         /*
1686          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
1687          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
1688          * Default to late console initialization to support these drivers.
1689          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
1690          */
1691         late_console = 1;
1692         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
1693         if (!late_console) {
1694                 cninit();
1695                 amd64_kdb_init();
1696         }
1697
1698         getmemsize(kmdp, physfree);
1699         init_param2(physmem);
1700
1701         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1702
1703         if (late_console)
1704                 cninit();
1705
1706 #ifdef DEV_ISA
1707 #ifdef DEV_ATPIC
1708         elcr_probe();
1709         atpic_startup();
1710 #else
1711         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1712         atpic_reset();
1713
1714         /*
1715          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1716          * interrupt handler.
1717          */
1718         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1719         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1720 #endif
1721 #else
1722 #error "have you forgotten the isa device?";
1723 #endif
1724
1725         if (late_console)
1726                 amd64_kdb_init();
1727
1728         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1729         fpuinit();
1730
1731         /*
1732          * Set up thread0 pcb after fpuinit calculated pcb + fpu save
1733          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1734          * area.
1735          */
1736         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1737         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1738         if (use_xsave) {
1739                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1740                     1);
1741                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1742         }
1743         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1744         common_tss[0].tss_rsp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb;
1745         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1746         common_tss[0].tss_rsp0 &= ~0xFul;
1747         PCPU_SET(rsp0, common_tss[0].tss_rsp0);
1748         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1749
1750         /* transfer to user mode */
1751
1752         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1753         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1754         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1755         _ufssel = GSEL(GUFS32_SEL, SEL_UPL);
1756         _ugssel = GSEL(GUGS32_SEL, SEL_UPL);
1757
1758         load_ds(_udatasel);
1759         load_es(_udatasel);
1760         load_fs(_ufssel);
1761
1762         /* setup proc 0's pcb */
1763         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1764         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1765
1766         env = kern_getenv("kernelname");
1767         if (env != NULL)
1768                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1769
1770         cpu_probe_amdc1e();
1771
1772 #ifdef FDT
1773         x86_init_fdt();
1774 #endif
1775         thread0.td_critnest = 0;
1776
1777         /* Location of kernel stack for locore */
1778         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1779 }
1780
1781 void
1782 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1783 {
1784
1785         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1786 }
1787
1788 static int
1789 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1790 {
1791         struct bios_smap *smapbase;
1792         struct bios_smap_xattr smap;
1793         caddr_t kmdp;
1794         uint32_t *smapattr;
1795         int count, error, i;
1796
1797         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
1798         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1799         if (kmdp == NULL)
1800                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1801         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1802             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1803         if (smapbase == NULL)
1804                 return (0);
1805         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
1806             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
1807         count = *((uint32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
1808         error = 0;
1809         for (i = 0; i < count; i++) {
1810                 smap.base = smapbase[i].base;
1811                 smap.length = smapbase[i].length;
1812                 smap.type = smapbase[i].type;
1813                 if (smapattr != NULL)
1814                         smap.xattr = smapattr[i];
1815                 else
1816                         smap.xattr = 0;
1817                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
1818         }
1819         return (error);
1820 }
1821 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1822     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
1823
1824 static int
1825 efi_map_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1826 {
1827         struct efi_map_header *efihdr;
1828         caddr_t kmdp;
1829         uint32_t efisize;
1830
1831         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1832         if (kmdp == NULL)
1833                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1834         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1835             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1836         if (efihdr == NULL)
1837                 return (0);
1838         efisize = *((uint32_t *)efihdr - 1);
1839         return (SYSCTL_OUT(req, efihdr, efisize));
1840 }
1841 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, efi_map, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1842     efi_map_sysctl_handler, "S,efi_map_header", "Raw EFI Memory Map");
1843
1844 void
1845 spinlock_enter(void)
1846 {
1847         struct thread *td;
1848         register_t flags;
1849
1850         td = curthread;
1851         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1852                 flags = intr_disable();
1853                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1854                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1855         } else
1856                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1857         critical_enter();
1858 }
1859
1860 void
1861 spinlock_exit(void)
1862 {
1863         struct thread *td;
1864         register_t flags;
1865
1866         td = curthread;
1867         critical_exit();
1868         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1869         td->td_md.md_spinlock_count--;
1870         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1871                 intr_restore(flags);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1876  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1877  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1878  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1879  * enough for a backtrace.
1880  */
1881 void
1882 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1883 {
1884
1885         pcb->pcb_r12 = tf->tf_r12;
1886         pcb->pcb_r13 = tf->tf_r13;
1887         pcb->pcb_r14 = tf->tf_r14;
1888         pcb->pcb_r15 = tf->tf_r15;
1889         pcb->pcb_rbp = tf->tf_rbp;
1890         pcb->pcb_rbx = tf->tf_rbx;
1891         pcb->pcb_rip = tf->tf_rip;
1892         pcb->pcb_rsp = tf->tf_rsp;
1893 }
1894
1895 int
1896 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
1897 {
1898
1899         td->td_frame->tf_rip = addr;
1900         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
1901         return (0);
1902 }
1903
1904 int
1905 ptrace_single_step(struct thread *td)
1906 {
1907         td->td_frame->tf_rflags |= PSL_T;
1908         return (0);
1909 }
1910
1911 int
1912 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
1913 {
1914         td->td_frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1915         return (0);
1916 }
1917
1918 int
1919 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1920 {
1921         struct trapframe *tp;
1922
1923         tp = td->td_frame;
1924         return (fill_frame_regs(tp, regs));
1925 }
1926
1927 int
1928 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
1929 {
1930         regs->r_r15 = tp->tf_r15;
1931         regs->r_r14 = tp->tf_r14;
1932         regs->r_r13 = tp->tf_r13;
1933         regs->r_r12 = tp->tf_r12;
1934         regs->r_r11 = tp->tf_r11;
1935         regs->r_r10 = tp->tf_r10;
1936         regs->r_r9  = tp->tf_r9;
1937         regs->r_r8  = tp->tf_r8;
1938         regs->r_rdi = tp->tf_rdi;
1939         regs->r_rsi = tp->tf_rsi;
1940         regs->r_rbp = tp->tf_rbp;
1941         regs->r_rbx = tp->tf_rbx;
1942         regs->r_rdx = tp->tf_rdx;
1943         regs->r_rcx = tp->tf_rcx;
1944         regs->r_rax = tp->tf_rax;
1945         regs->r_rip = tp->tf_rip;
1946         regs->r_cs = tp->tf_cs;
1947         regs->r_rflags = tp->tf_rflags;
1948         regs->r_rsp = tp->tf_rsp;
1949         regs->r_ss = tp->tf_ss;
1950         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
1951                 regs->r_ds = tp->tf_ds;
1952                 regs->r_es = tp->tf_es;
1953                 regs->r_fs = tp->tf_fs;
1954                 regs->r_gs = tp->tf_gs;
1955         } else {
1956                 regs->r_ds = 0;
1957                 regs->r_es = 0;
1958                 regs->r_fs = 0;
1959                 regs->r_gs = 0;
1960         }
1961         return (0);
1962 }
1963
1964 int
1965 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1966 {
1967         struct trapframe *tp;
1968         register_t rflags;
1969
1970         tp = td->td_frame;
1971         rflags = regs->r_rflags & 0xffffffff;
1972         if (!EFL_SECURE(rflags, tp->tf_rflags) || !CS_SECURE(regs->r_cs))
1973                 return (EINVAL);
1974         tp->tf_r15 = regs->r_r15;
1975         tp->tf_r14 = regs->r_r14;
1976         tp->tf_r13 = regs->r_r13;
1977         tp->tf_r12 = regs->r_r12;
1978         tp->tf_r11 = regs->r_r11;
1979         tp->tf_r10 = regs->r_r10;
1980         tp->tf_r9  = regs->r_r9;
1981         tp->tf_r8  = regs->r_r8;
1982         tp->tf_rdi = regs->r_rdi;
1983         tp->tf_rsi = regs->r_rsi;
1984         tp->tf_rbp = regs->r_rbp;
1985         tp->tf_rbx = regs->r_rbx;
1986         tp->tf_rdx = regs->r_rdx;
1987         tp->tf_rcx = regs->r_rcx;
1988         tp->tf_rax = regs->r_rax;
1989         tp->tf_rip = regs->r_rip;
1990         tp->tf_cs = regs->r_cs;
1991         tp->tf_rflags = rflags;
1992         tp->tf_rsp = regs->r_rsp;
1993         tp->tf_ss = regs->r_ss;
1994         if (0) {        /* XXXKIB */
1995                 tp->tf_ds = regs->r_ds;
1996                 tp->tf_es = regs->r_es;
1997                 tp->tf_fs = regs->r_fs;
1998                 tp->tf_gs = regs->r_gs;
1999                 tp->tf_flags = TF_HASSEGS;
2000         }
2001         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
2002         return (0);
2003 }
2004
2005 /* XXX check all this stuff! */
2006 /* externalize from sv_xmm */
2007 static void
2008 fill_fpregs_xmm(struct savefpu *sv_xmm, struct fpreg *fpregs)
2009 {
2010         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2011         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2012         int i;
2013
2014         /* pcb -> fpregs */
2015         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
2016
2017         /* FPU control/status */
2018         penv_fpreg->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2019         penv_fpreg->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2020         penv_fpreg->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2021         penv_fpreg->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2022         penv_fpreg->en_rip = penv_xmm->en_rip;
2023         penv_fpreg->en_rdp = penv_xmm->en_rdp;
2024         penv_fpreg->en_mxcsr = penv_xmm->en_mxcsr;
2025         penv_fpreg->en_mxcsr_mask = penv_xmm->en_mxcsr_mask;
2026
2027         /* FPU registers */
2028         for (i = 0; i < 8; ++i)
2029                 bcopy(sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, fpregs->fpr_acc[i], 10);
2030
2031         /* SSE registers */
2032         for (i = 0; i < 16; ++i)
2033                 bcopy(sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, fpregs->fpr_xacc[i], 16);
2034 }
2035
2036 /* internalize from fpregs into sv_xmm */
2037 static void
2038 set_fpregs_xmm(struct fpreg *fpregs, struct savefpu *sv_xmm)
2039 {
2040         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2041         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2042         int i;
2043
2044         /* fpregs -> pcb */
2045         /* FPU control/status */
2046         penv_xmm->en_cw = penv_fpreg->en_cw;
2047         penv_xmm->en_sw = penv_fpreg->en_sw;
2048         penv_xmm->en_tw = penv_fpreg->en_tw;
2049         penv_xmm->en_opcode = penv_fpreg->en_opcode;
2050         penv_xmm->en_rip = penv_fpreg->en_rip;
2051         penv_xmm->en_rdp = penv_fpreg->en_rdp;
2052         penv_xmm->en_mxcsr = penv_fpreg->en_mxcsr;
2053         penv_xmm->en_mxcsr_mask = penv_fpreg->en_mxcsr_mask & cpu_mxcsr_mask;
2054
2055         /* FPU registers */
2056         for (i = 0; i < 8; ++i)
2057                 bcopy(fpregs->fpr_acc[i], sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, 10);
2058
2059         /* SSE registers */
2060         for (i = 0; i < 16; ++i)
2061                 bcopy(fpregs->fpr_xacc[i], sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, 16);
2062 }
2063
2064 /* externalize from td->pcb */
2065 int
2066 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2067 {
2068
2069         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2070             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2071             ("not suspended thread %p", td));
2072         fpugetregs(td);
2073         fill_fpregs_xmm(get_pcb_user_save_td(td), fpregs);
2074         return (0);
2075 }
2076
2077 /* internalize to td->pcb */
2078 int
2079 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2080 {
2081
2082         set_fpregs_xmm(fpregs, get_pcb_user_save_td(td));
2083         fpuuserinited(td);
2084         return (0);
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Get machine context.
2089  */
2090 int
2091 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2092 {
2093         struct pcb *pcb;
2094         struct trapframe *tp;
2095
2096         pcb = td->td_pcb;
2097         tp = td->td_frame;
2098         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2099         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_rsp);
2100         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2101         mcp->mc_r15 = tp->tf_r15;
2102         mcp->mc_r14 = tp->tf_r14;
2103         mcp->mc_r13 = tp->tf_r13;
2104         mcp->mc_r12 = tp->tf_r12;
2105         mcp->mc_r11 = tp->tf_r11;
2106         mcp->mc_r10 = tp->tf_r10;
2107         mcp->mc_r9  = tp->tf_r9;
2108         mcp->mc_r8  = tp->tf_r8;
2109         mcp->mc_rdi = tp->tf_rdi;
2110         mcp->mc_rsi = tp->tf_rsi;
2111         mcp->mc_rbp = tp->tf_rbp;
2112         mcp->mc_rbx = tp->tf_rbx;
2113         mcp->mc_rcx = tp->tf_rcx;
2114         mcp->mc_rflags = tp->tf_rflags;
2115         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2116                 mcp->mc_rax = 0;
2117                 mcp->mc_rdx = 0;
2118                 mcp->mc_rflags &= ~PSL_C;
2119         } else {
2120                 mcp->mc_rax = tp->tf_rax;
2121                 mcp->mc_rdx = tp->tf_rdx;
2122         }
2123         mcp->mc_rip = tp->tf_rip;
2124         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2125         mcp->mc_rsp = tp->tf_rsp;
2126         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2127         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2128         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2129         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2130         mcp->mc_gs = tp->tf_gs;
2131         mcp->mc_flags = tp->tf_flags;
2132         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2133         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2134         mcp->mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
2135         mcp->mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
2136         mcp->mc_xfpustate = 0;
2137         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2138         bzero(mcp->mc_spare, sizeof(mcp->mc_spare));
2139         return (0);
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Set machine context.
2144  *
2145  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2146  * touch the cs selector.
2147  */
2148 int
2149 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2150 {
2151         struct pcb *pcb;
2152         struct trapframe *tp;
2153         char *xfpustate;
2154         long rflags;
2155         int ret;
2156
2157         pcb = td->td_pcb;
2158         tp = td->td_frame;
2159         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2160             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2161                 return (EINVAL);
2162         rflags = (mcp->mc_rflags & PSL_USERCHANGE) |
2163             (tp->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE);
2164         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2165                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2166                     sizeof(struct savefpu))
2167                         return (EINVAL);
2168                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2169                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2170                     mcp->mc_xfpustate_len);
2171                 if (ret != 0)
2172                         return (ret);
2173         } else
2174                 xfpustate = NULL;
2175         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2176         if (ret != 0)
2177                 return (ret);
2178         tp->tf_r15 = mcp->mc_r15;
2179         tp->tf_r14 = mcp->mc_r14;
2180         tp->tf_r13 = mcp->mc_r13;
2181         tp->tf_r12 = mcp->mc_r12;
2182         tp->tf_r11 = mcp->mc_r11;
2183         tp->tf_r10 = mcp->mc_r10;
2184         tp->tf_r9  = mcp->mc_r9;
2185         tp->tf_r8  = mcp->mc_r8;
2186         tp->tf_rdi = mcp->mc_rdi;
2187         tp->tf_rsi = mcp->mc_rsi;
2188         tp->tf_rbp = mcp->mc_rbp;
2189         tp->tf_rbx = mcp->mc_rbx;
2190         tp->tf_rdx = mcp->mc_rdx;
2191         tp->tf_rcx = mcp->mc_rcx;
2192         tp->tf_rax = mcp->mc_rax;
2193         tp->tf_rip = mcp->mc_rip;
2194         tp->tf_rflags = rflags;
2195         tp->tf_rsp = mcp->mc_rsp;
2196         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2197         tp->tf_flags = mcp->mc_flags;
2198         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
2199                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2200                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2201                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2202                 tp->tf_gs = mcp->mc_gs;
2203         }
2204         if (mcp->mc_flags & _MC_HASBASES) {
2205                 pcb->pcb_fsbase = mcp->mc_fsbase;
2206                 pcb->pcb_gsbase = mcp->mc_gsbase;
2207         }
2208         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
2209         return (0);
2210 }
2211
2212 static void
2213 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2214     size_t xfpusave_len)
2215 {
2216         size_t max_len, len;
2217
2218         mcp->mc_ownedfp = fpugetregs(td);
2219         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2220             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2221         mcp->mc_fpformat = fpuformat();
2222         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
2223                 return;
2224         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
2225         len = xfpusave_len;
2226         if (len > max_len) {
2227                 len = max_len;
2228                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
2229         }
2230         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
2231         mcp->mc_xfpustate_len = len;
2232         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
2233 }
2234
2235 static int
2236 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
2237     size_t xfpustate_len)
2238 {
2239         struct savefpu *fpstate;
2240         int error;
2241
2242         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2243                 return (0);
2244         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2245                 return (EINVAL);
2246         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
2247                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2248                 fpstate_drop(td);
2249                 error = 0;
2250         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2251             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2252                 fpstate = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2253                 fpstate->sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2254                 error = fpusetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
2255         } else
2256                 return (EINVAL);
2257         return (error);
2258 }
2259
2260 void
2261 fpstate_drop(struct thread *td)
2262 {
2263
2264         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2265         critical_enter();
2266         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2267                 fpudrop();
2268         /*
2269          * XXX force a full drop of the fpu.  The above only drops it if we
2270          * owned it.
2271          *
2272          * XXX I don't much like fpugetuserregs()'s semantics of doing a full
2273          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2274          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2275          * sendsig() is the only caller of fpugetuserregs()... perhaps we just
2276          * have too many layers.
2277          */
2278         clear_pcb_flags(curthread->td_pcb,
2279             PCB_FPUINITDONE | PCB_USERFPUINITDONE);
2280         critical_exit();
2281 }
2282
2283 int
2284 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2285 {
2286         struct pcb *pcb;
2287
2288         if (td == NULL) {
2289                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2290                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2291                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2292                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2293                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2294                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2295         } else {
2296                 pcb = td->td_pcb;
2297                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2298                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2299                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2300                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2301                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2302                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2303         }
2304         dbregs->dr[4] = 0;
2305         dbregs->dr[5] = 0;
2306         dbregs->dr[8] = 0;
2307         dbregs->dr[9] = 0;
2308         dbregs->dr[10] = 0;
2309         dbregs->dr[11] = 0;
2310         dbregs->dr[12] = 0;
2311         dbregs->dr[13] = 0;
2312         dbregs->dr[14] = 0;
2313         dbregs->dr[15] = 0;
2314         return (0);
2315 }
2316
2317 int
2318 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2319 {
2320         struct pcb *pcb;
2321         int i;
2322
2323         if (td == NULL) {
2324                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2325                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2326                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2327                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2328                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2329                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2330         } else {
2331                 /*
2332                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2333                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2334                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2335                  * TRCTRAP or a general protection fault right here.
2336                  * Upper bits of dr6 and dr7 must not be set
2337                  */
2338                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2339                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2340                                 return (EINVAL);
2341                         if (td->td_frame->tf_cs == _ucode32sel &&
2342                             DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == DBREG_DR7_LEN_8)
2343                                 return (EINVAL);
2344                 }
2345                 if ((dbregs->dr[6] & 0xffffffff00000000ul) != 0 ||
2346                     (dbregs->dr[7] & 0xffffffff00000000ul) != 0)
2347                         return (EINVAL);
2348
2349                 pcb = td->td_pcb;
2350
2351                 /*
2352                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2353                  * process's address space.  If a process could do this, it
2354                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2355                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2356                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2357                  * process's address space.
2358                  *
2359                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2360                  * address space is written into from within the kernel
2361                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2362                  * from within kernel mode?
2363                  */
2364
2365                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2366                         /* dr0 is enabled */
2367                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2368                                 return (EINVAL);
2369                 }
2370                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2371                         /* dr1 is enabled */
2372                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2373                                 return (EINVAL);
2374                 }
2375                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2376                         /* dr2 is enabled */
2377                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2378                                 return (EINVAL);
2379                 }
2380                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2381                         /* dr3 is enabled */
2382                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2383                                 return (EINVAL);
2384                 }
2385
2386                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2387                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2388                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2389                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2390                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2391                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2392
2393                 set_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
2394         }
2395
2396         return (0);
2397 }
2398
2399 void
2400 reset_dbregs(void)
2401 {
2402
2403         load_dr7(0);    /* Turn off the control bits first */
2404         load_dr0(0);
2405         load_dr1(0);
2406         load_dr2(0);
2407         load_dr3(0);
2408         load_dr6(0);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2413  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2414  */
2415 int
2416 user_dbreg_trap(void)
2417 {
2418         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2419         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2420         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2421         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2422         int i;
2423
2424         dr7 = rdr7();
2425         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2426                 /*
2427                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2428                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2429                  * hardware debug registers
2430                  */
2431                 return 0;
2432         }
2433
2434         nbp = 0;
2435         dr6 = rdr6();
2436         bp = dr6 & 0x0000000f;
2437
2438         if (!bp) {
2439                 /*
2440                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2441                  * trap was not caused by any of the debug registers
2442                  */
2443                 return 0;
2444         }
2445
2446         /*
2447          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2448          * which ones and if any of them are user space addresses
2449          */
2450
2451         if (bp & 0x01) {
2452                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2453         }
2454         if (bp & 0x02) {
2455                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2456         }
2457         if (bp & 0x04) {
2458                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2459         }
2460         if (bp & 0x08) {
2461                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2462         }
2463
2464         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2465                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2466                         /*
2467                          * addr[i] is in user space
2468                          */
2469                         return nbp;
2470                 }
2471         }
2472
2473         /*
2474          * None of the breakpoints are in user space.
2475          */
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 #ifdef KDB
2480
2481 /*
2482  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2483  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2484  */
2485
2486 /* silence compiler warnings */
2487 u_char inb_(u_short);
2488 void outb_(u_short, u_char);
2489
2490 u_char
2491 inb_(u_short port)
2492 {
2493         return inb(port);
2494 }
2495
2496 void
2497 outb_(u_short port, u_char data)
2498 {
2499         outb(port, data);
2500 }
2501
2502 #endif /* KDB */