sys/amd64/amd64/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm.
   3  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   4  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   8  * William Jolitz.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  39  */
  40
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 __FBSDID("$FreeBSD$");
  43
  44 #include "opt_atpic.h"
  45 #include "opt_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_mp_watchdog.h"
  53 #include "opt_perfmon.h"
  54 #include "opt_platform.h"
  55 #include "opt_sched.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/systm.h>
  60 #include <sys/bio.h>
  61 #include <sys/buf.h>
  62 #include <sys/bus.h>
  63 #include <sys/callout.h>
  64 #include <sys/cons.h>
  65 #include <sys/cpu.h>
  66 #include <sys/efi.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/rwlock.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #ifdef SMP
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/syscallsubr.h>
  89 #include <sys/sysctl.h>
  90 #include <sys/sysent.h>
  91 #include <sys/sysproto.h>
  92 #include <sys/ucontext.h>
  93 #include <sys/vmmeter.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_param.h>
 103
 104 #ifdef DDB
 105 #ifndef KDB
 106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 107 #endif
 108 #include <ddb/ddb.h>
 109 #include <ddb/db_sym.h>
 110 #endif
 111
 112 #include <net/netisr.h>
 113
 114 #include <machine/clock.h>
 115 #include <machine/cpu.h>
 116 #include <machine/cputypes.h>
 117 #include <machine/intr_machdep.h>
 118 #include <x86/mca.h>
 119 #include <machine/md_var.h>
 120 #include <machine/metadata.h>
 121 #include <machine/mp_watchdog.h>
 122 #include <machine/pc/bios.h>
 123 #include <machine/pcb.h>
 124 #include <machine/proc.h>
 125 #include <machine/reg.h>
 126 #include <machine/sigframe.h>
 127 #include <machine/specialreg.h>
 128 #ifdef PERFMON
 129 #include <machine/perfmon.h>
 130 #endif
 131 #include <machine/tss.h>
 132 #ifdef SMP
 133 #include <machine/smp.h>
 134 #endif
 135 #ifdef FDT
 136 #include <x86/fdt.h>
 137 #endif
 138
 139 #ifdef DEV_ATPIC
 140 #include <x86/isa/icu.h>
 141 #else
 142 #include <x86/apicvar.h>
 143 #endif
 144
 145 #include <isa/isareg.h>
 146 #include <isa/rtc.h>
 147 #include <x86/init.h>
 148
 149 /* Sanity check for __curthread() */
 150 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 151
 152 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
 153
 154 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 155 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 156
 157 static void cpu_startup(void *);
 158 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 159     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 160 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 161     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 162 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 163
 164 /* Preload data parse function */
 165 static caddr_t native_parse_preload_data(u_int64_t);
 166
 167 /* Native function to fetch and parse the e820 map */
 168 static void native_parse_memmap(caddr_t, vm_paddr_t *, int *);
 169
 170 /* Default init_ops implementation. */
 171 struct init_ops init_ops = {
 172         .parse_preload_data =   native_parse_preload_data,
 173         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 174         .early_delay =                  i8254_delay,
 175         .parse_memmap =                 native_parse_memmap,
 176 #ifdef SMP
 177         .mp_bootaddress =               mp_bootaddress,
 178         .start_all_aps =                native_start_all_aps,
 179 #endif
 180         .msi_init =                     msi_init,
 181 };
 182
 183 /*
 184  * The file "conf/ldscript.amd64" defines the symbol "kernphys".  Its value is
 185  * the physical address at which the kernel is loaded.
 186  */
 187 extern char kernphys[];
 188
 189 struct msgbuf *msgbufp;
 190
 191 /*
 192  * Physical address of the EFI System Table. Stashed from the metadata hints
 193  * passed into the kernel and used by the EFI code to call runtime services.
 194  */
 195 vm_paddr_t efi_systbl_phys;
 196
 197 /* Intel ICH registers */
 198 #define ICH_PMBASE      0x400
 199 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 200
 201 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel, _ufssel, _ugssel;
 202
 203 int cold = 1;
 204
 205 long Maxmem = 0;
 206 long realmem = 0;
 207
 208 /*
 209  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 210  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 211  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 212  * PHYSSEG entries.
 213  */
 214 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 215
 216 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 217 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 218
 219 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 220 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END (nitems(phys_avail) - 2)
 221 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END (nitems(dump_avail) - 2)
 222
 223 struct kva_md_info kmi;
 224
 225 static struct trapframe proc0_tf;
 226 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 227
 228 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 229
 230 struct mtx icu_lock;
 231
 232 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 233
 234 struct mtx dt_lock;     /* lock for GDT and LDT */
 235
 236 void (*vmm_resume_p)(void);
 237
 238 static void
 239 cpu_startup(dummy)
 240         void *dummy;
 241 {
 242         uintmax_t memsize;
 243         char *sysenv;
 244
 245         /*
 246          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 247          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 248          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 249          * start the APs.
 250          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 251          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 252          */
 253         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 254         if (sysenv != NULL) {
 255                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 256                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 257                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 258                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 259                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 260                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 261                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 262                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 263                         if (bootverbose)
 264                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 265                                     "Intel ICH.\n");
 266                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 267                 }
 268                 freeenv(sysenv);
 269         }
 270
 271         /*
 272          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 273          */
 274         startrtclock();
 275         printcpuinfo();
 276 #ifdef PERFMON
 277         perfmon_init();
 278 #endif
 279
 280         /*
 281          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 282          */
 283         memsize = 0;
 284         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 285         if (sysenv != NULL) {
 286                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 287                 freeenv(sysenv);
 288         }
 289         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
 290                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 291         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 292         realmem = atop(memsize);
 293
 294         /*
 295          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 296          */
 297         if (bootverbose) {
 298                 int indx;
 299
 300                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 301                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 302                         vm_paddr_t size;
 303
 304                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 305                         printf(
 306                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 307                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 308                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 309                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 310                 }
 311         }
 312
 313         vm_ksubmap_init(&kmi);
 314
 315         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 316             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
 317             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
 318
 319         /*
 320          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 321          */
 322         bufinit();
 323         vm_pager_bufferinit();
 324
 325         cpu_setregs();
 326 }
 327
 328 /*
 329  * Send an interrupt to process.
 330  *
 331  * Stack is set up to allow sigcode stored
 332  * at top to call routine, followed by call
 333  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 334  * resets the signal mask, the stack, and the
 335  * frame pointer, it returns to the user
 336  * specified pc, psl.
 337  */
 338 void
 339 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 340 {
 341         struct sigframe sf, *sfp;
 342         struct pcb *pcb;
 343         struct proc *p;
 344         struct thread *td;
 345         struct sigacts *psp;
 346         char *sp;
 347         struct trapframe *regs;
 348         char *xfpusave;
 349         size_t xfpusave_len;
 350         int sig;
 351         int oonstack;
 352
 353         td = curthread;
 354         pcb = td->td_pcb;
 355         p = td->td_proc;
 356         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 357         sig = ksi->ksi_signo;
 358         psp = p->p_sigacts;
 359         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 360         regs = td->td_frame;
 361         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 362
 363         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(struct savefpu) && use_xsave) {
 364                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
 365                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 366         } else {
 367                 xfpusave_len = 0;
 368                 xfpusave = NULL;
 369         }
 370
 371         /* Save user context. */
 372         bzero(&sf, sizeof(sf));
 373         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 374         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 375         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 376             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 377         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 378         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(*regs));
 379         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 380         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 381         fpstate_drop(td);
 382         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
 383         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
 384         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare,
 385             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare));
 386         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 387
 388         /* Allocate space for the signal handler context. */
 389         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 390             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 391                 sp = (char *)td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 392 #if defined(COMPAT_43)
 393                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 394 #endif
 395         } else
 396                 sp = (char *)regs->tf_rsp - 128;
 397         if (xfpusave != NULL) {
 398                 sp -= xfpusave_len;
 399                 sp = (char *)((unsigned long)sp & ~0x3Ful);
 400                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 401         }
 402         sp -= sizeof(struct sigframe);
 403         /* Align to 16 bytes. */
 404         sfp = (struct sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 405
 406         /* Build the argument list for the signal handler. */
 407         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 408         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 409         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 410         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 411                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 412                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 413                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 414
 415                 /* Fill in POSIX parts */
 416                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 417                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 418                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 419         } else {
 420                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 421                 regs->tf_rsi = ksi->ksi_code;   /* arg 2 in %rsi */
 422                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 423                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 424         }
 425         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 426         PROC_UNLOCK(p);
 427
 428         /*
 429          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 430          */
 431         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 432             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 433             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 434             != 0)) {
 435 #ifdef DEBUG
 436                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 437 #endif
 438                 PROC_LOCK(p);
 439                 sigexit(td, SIGILL);
 440         }
 441
 442         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 443         regs->tf_rip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 444         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 445         regs->tf_cs = _ucodesel;
 446         regs->tf_ds = _udatasel;
 447         regs->tf_ss = _udatasel;
 448         regs->tf_es = _udatasel;
 449         regs->tf_fs = _ufssel;
 450         regs->tf_gs = _ugssel;
 451         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 452         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 453         PROC_LOCK(p);
 454         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 455 }
 456
 457 /*
 458  * System call to cleanup state after a signal
 459  * has been taken.  Reset signal mask and
 460  * stack state from context left by sendsig (above).
 461  * Return to previous pc and psl as specified by
 462  * context left by sendsig. Check carefully to
 463  * make sure that the user has not modified the
 464  * state to gain improper privileges.
 465  *
 466  * MPSAFE
 467  */
 468 int
 469 sys_sigreturn(td, uap)
 470         struct thread *td;
 471         struct sigreturn_args /* {
 472                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 473         } */ *uap;
 474 {
 475         ucontext_t uc;
 476         struct pcb *pcb;
 477         struct proc *p;
 478         struct trapframe *regs;
 479         ucontext_t *ucp;
 480         char *xfpustate;
 481         size_t xfpustate_len;
 482         long rflags;
 483         int cs, error, ret;
 484         ksiginfo_t ksi;
 485
 486         pcb = td->td_pcb;
 487         p = td->td_proc;
 488
 489         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 490         if (error != 0) {
 491                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn copyin failed\n",
 492                     p->p_pid, td->td_name);
 493                 return (error);
 494         }
 495         ucp = &uc;
 496         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
 497                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
 498                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
 499                 return (EINVAL);
 500         }
 501         regs = td->td_frame;
 502         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 503         /*
 504          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 505          */
 506         if (!EFL_SECURE(rflags, regs->tf_rflags)) {
 507                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn rflags = 0x%lx\n", p->p_pid,
 508                     td->td_name, rflags);
 509                 return (EINVAL);
 510         }
 511
 512         /*
 513          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 514          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 515          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 516          */
 517         cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 518         if (!CS_SECURE(cs)) {
 519                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n", p->p_pid,
 520                     td->td_name, cs);
 521                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 522                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 523                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 524                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 525                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 526                 trapsignal(td, &ksi);
 527                 return (EINVAL);
 528         }
 529
 530         if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
 531                 xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
 532                 if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
 533                     sizeof(struct savefpu)) {
 534                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
 535                             p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
 536                         return (EINVAL);
 537                 }
 538                 xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
 539                 error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
 540                     xfpustate, xfpustate_len);
 541                 if (error != 0) {
 542                         uprintf(
 543         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
 544                             p->p_pid, td->td_name);
 545                         return (error);
 546                 }
 547         } else {
 548                 xfpustate = NULL;
 549                 xfpustate_len = 0;
 550         }
 551         ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate, xfpustate_len);
 552         if (ret != 0) {
 553                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext err %d\n",
 554                     p->p_pid, td->td_name, ret);
 555                 return (ret);
 556         }
 557         bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(*regs));
 558         pcb->pcb_fsbase = ucp->uc_mcontext.mc_fsbase;
 559         pcb->pcb_gsbase = ucp->uc_mcontext.mc_gsbase;
 560
 561 #if defined(COMPAT_43)
 562         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 563                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 564         else
 565                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 566 #endif
 567
 568         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 569         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 570         return (EJUSTRETURN);
 571 }
 572
 573 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 574 int
 575 freebsd4_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd4_sigreturn_args *uap)
 576 {
 577
 578         return sys_sigreturn(td, (struct sigreturn_args *)uap);
 579 }
 580 #endif
 581
 582 /*
 583  * Reset registers to default values on exec.
 584  */
 585 void
 586 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 587 {
 588         struct trapframe *regs = td->td_frame;
 589         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 590
 591         mtx_lock(&dt_lock);
 592         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 593                 user_ldt_free(td);
 594         else
 595                 mtx_unlock(&dt_lock);
 596
 597         pcb->pcb_fsbase = 0;
 598         pcb->pcb_gsbase = 0;
 599         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 600         pcb->pcb_initial_fpucw = __INITIAL_FPUCW__;
 601         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 602
 603         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 604         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 605         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8;
 606         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
 607         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
 608         regs->tf_ss = _udatasel;
 609         regs->tf_cs = _ucodesel;
 610         regs->tf_ds = _udatasel;
 611         regs->tf_es = _udatasel;
 612         regs->tf_fs = _ufssel;
 613         regs->tf_gs = _ugssel;
 614         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 615         td->td_retval[1] = 0;
 616
 617         /*
 618          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 619          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 620          */
 621         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 622                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 623                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 624                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 625                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 626                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 627                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 628                 if (pcb == curpcb) {
 629                         /*
 630                          * Clear the debug registers on the running
 631                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 632                          * the next process we switch to.
 633                          */
 634                         reset_dbregs();
 635                 }
 636                 clear_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
 637         }
 638
 639         /*
 640          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 641          * clean FP state if it uses the FPU again.
 642          */
 643         fpstate_drop(td);
 644 }
 645
 646 void
 647 cpu_setregs(void)
 648 {
 649         register_t cr0;
 650
 651         cr0 = rcr0();
 652         /*
 653          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are also set by npx_probe() for the
 654          * BSP.  See the comments there about why we set them.
 655          */
 656         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 657         load_cr0(cr0);
 658 }
 659
 660 /*
 661  * Initialize amd64 and configure to run kernel
 662  */
 663
 664 /*
 665  * Initialize segments & interrupt table
 666  */
 667
 668 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];/* global descriptor tables */
 669 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 670 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 671
 672 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 673
 674 static char nmi0_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 675 CTASSERT(sizeof(struct nmi_pcpu) == 16);
 676
 677 struct amd64tss common_tss[MAXCPU];
 678
 679 /*
 680  * Software prototypes -- in more palatable form.
 681  *
 682  * Keep GUFS32, GUGS32, GUCODE32 and GUDATA at the same
 683  * slots as corresponding segments for i386 kernel.
 684  */
 685 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 686 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 687 {       .ssd_base = 0x0,
 688         .ssd_limit = 0x0,
 689         .ssd_type = 0,
 690         .ssd_dpl = 0,
 691         .ssd_p = 0,
 692         .ssd_long = 0,
 693         .ssd_def32 = 0,
 694         .ssd_gran = 0           },
 695 /* GNULL2_SEL   1 Null Descriptor */
 696 {       .ssd_base = 0x0,
 697         .ssd_limit = 0x0,
 698         .ssd_type = 0,
 699         .ssd_dpl = 0,
 700         .ssd_p = 0,
 701         .ssd_long = 0,
 702         .ssd_def32 = 0,
 703         .ssd_gran = 0           },
 704 /* GUFS32_SEL   2 32 bit %gs Descriptor for user */
 705 {       .ssd_base = 0x0,
 706         .ssd_limit = 0xfffff,
 707         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 708         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 709         .ssd_p = 1,
 710         .ssd_long = 0,
 711         .ssd_def32 = 1,
 712         .ssd_gran = 1           },
 713 /* GUGS32_SEL   3 32 bit %fs Descriptor for user */
 714 {       .ssd_base = 0x0,
 715         .ssd_limit = 0xfffff,
 716         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 717         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 718         .ssd_p = 1,
 719         .ssd_long = 0,
 720         .ssd_def32 = 1,
 721         .ssd_gran = 1           },
 722 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 723 {       .ssd_base = 0x0,
 724         .ssd_limit = 0xfffff,
 725         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 726         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 727         .ssd_p = 1,
 728         .ssd_long = 1,
 729         .ssd_def32 = 0,
 730         .ssd_gran = 1           },
 731 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 732 {       .ssd_base = 0x0,
 733         .ssd_limit = 0xfffff,
 734         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 735         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 736         .ssd_p = 1,
 737         .ssd_long = 1,
 738         .ssd_def32 = 0,
 739         .ssd_gran = 1           },
 740 /* GUCODE32_SEL 6 32 bit Code Descriptor for user */
 741 {       .ssd_base = 0x0,
 742         .ssd_limit = 0xfffff,
 743         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 744         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 745         .ssd_p = 1,
 746         .ssd_long = 0,
 747         .ssd_def32 = 1,
 748         .ssd_gran = 1           },
 749 /* GUDATA_SEL   7 32/64 bit Data Descriptor for user */
 750 {       .ssd_base = 0x0,
 751         .ssd_limit = 0xfffff,
 752         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 753         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 754         .ssd_p = 1,
 755         .ssd_long = 0,
 756         .ssd_def32 = 1,
 757         .ssd_gran = 1           },
 758 /* GUCODE_SEL   8 64 bit Code Descriptor for user */
 759 {       .ssd_base = 0x0,
 760         .ssd_limit = 0xfffff,
 761         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 762         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 763         .ssd_p = 1,
 764         .ssd_long = 1,
 765         .ssd_def32 = 0,
 766         .ssd_gran = 1           },
 767 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 768 {       .ssd_base = 0x0,
 769         .ssd_limit = sizeof(struct amd64tss) + IOPERM_BITMAP_SIZE - 1,
 770         .ssd_type = SDT_SYSTSS,
 771         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 772         .ssd_p = 1,
 773         .ssd_long = 0,
 774         .ssd_def32 = 0,
 775         .ssd_gran = 0           },
 776 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
 777 {       .ssd_base = 0x0,
 778         .ssd_limit = 0x0,
 779         .ssd_type = 0,
 780         .ssd_dpl = 0,
 781         .ssd_p = 0,
 782         .ssd_long = 0,
 783         .ssd_def32 = 0,
 784         .ssd_gran = 0           },
 785 /* GUSERLDT_SEL 11 LDT Descriptor */
 786 {       .ssd_base = 0x0,
 787         .ssd_limit = 0x0,
 788         .ssd_type = 0,
 789         .ssd_dpl = 0,
 790         .ssd_p = 0,
 791         .ssd_long = 0,
 792         .ssd_def32 = 0,
 793         .ssd_gran = 0           },
 794 /* GUSERLDT_SEL 12 LDT Descriptor, double size */
 795 {       .ssd_base = 0x0,
 796         .ssd_limit = 0x0,
 797         .ssd_type = 0,
 798         .ssd_dpl = 0,
 799         .ssd_p = 0,
 800         .ssd_long = 0,
 801         .ssd_def32 = 0,
 802         .ssd_gran = 0           },
 803 };
 804
 805 void
 806 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int ist)
 807 {
 808         struct gate_descriptor *ip;
 809
 810         ip = idt + idx;
 811         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
 812         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
 813         ip->gd_ist = ist;
 814         ip->gd_xx = 0;
 815         ip->gd_type = typ;
 816         ip->gd_dpl = dpl;
 817         ip->gd_p = 1;
 818         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
 819 }
 820
 821 extern inthand_t
 822         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 823         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 824         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 825         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 826         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
 827 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 828         IDTVEC(dtrace_ret),
 829 #endif
 830 #ifdef XENHVM
 831         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 832 #endif
 833         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
 834
 835 #ifdef DDB
 836 /*
 837  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 838  * the default 'rsvd' entry point.
 839  */
 840 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
 841 {
 842         struct gate_descriptor *ip;
 843         int idx;
 844         uintptr_t func;
 845
 846         ip = idt;
 847         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 848                 func = ((long)ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 849                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 850                         db_printf("%3d\t", idx);
 851                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 852                         db_printf("\n");
 853                 }
 854                 ip++;
 855         }
 856 }
 857
 858 /* Show privileged registers. */
 859 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
 860 {
 861         struct {
 862                 uint16_t limit;
 863                 uint64_t base;
 864         } __packed idtr, gdtr;
 865         uint16_t ldt, tr;
 866
 867         __asm __volatile("sidt %0" : "=m" (idtr));
 868         db_printf("idtr\t0x%016lx/%04x\n",
 869             (u_long)idtr.base, (u_int)idtr.limit);
 870         __asm __volatile("sgdt %0" : "=m" (gdtr));
 871         db_printf("gdtr\t0x%016lx/%04x\n",
 872             (u_long)gdtr.base, (u_int)gdtr.limit);
 873         __asm __volatile("sldt %0" : "=r" (ldt));
 874         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", ldt);
 875         __asm __volatile("str %0" : "=r" (tr));
 876         db_printf("tr\t0x%04x\n", tr);
 877         db_printf("cr0\t0x%016lx\n", rcr0());
 878         db_printf("cr2\t0x%016lx\n", rcr2());
 879         db_printf("cr3\t0x%016lx\n", rcr3());
 880         db_printf("cr4\t0x%016lx\n", rcr4());
 881         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 882                 db_printf("xcr0\t0x%016lx\n", rxcr(0));
 883         db_printf("EFER\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 884         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 885                 db_printf("FEATURES_CTL\t%016lx\n",
 886                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 887         db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 888         db_printf("PAT\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 889         db_printf("GSBASE\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_GSBASE));
 890 }
 891
 892 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
 893 {
 894
 895         db_printf("dr0\t0x%016lx\n", rdr0());
 896         db_printf("dr1\t0x%016lx\n", rdr1());
 897         db_printf("dr2\t0x%016lx\n", rdr2());
 898         db_printf("dr3\t0x%016lx\n", rdr3());
 899         db_printf("dr6\t0x%016lx\n", rdr6());
 900         db_printf("dr7\t0x%016lx\n", rdr7());
 901 }
 902 #endif
 903
 904 void
 905 sdtossd(sd, ssd)
 906         struct user_segment_descriptor *sd;
 907         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 908 {
 909
 910         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 911         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 912         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 913         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 914         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 915         ssd->ssd_long  = sd->sd_long;
 916         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 917         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 918 }
 919
 920 void
 921 ssdtosd(ssd, sd)
 922         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 923         struct user_segment_descriptor *sd;
 924 {
 925
 926         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 927         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
 928         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 929         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 930         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 931         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 932         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 933         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
 934         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
 935         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 936 }
 937
 938 void
 939 ssdtosyssd(ssd, sd)
 940         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 941         struct system_segment_descriptor *sd;
 942 {
 943
 944         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 945         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
 946         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 947         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 948         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 949         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 950         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 951         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 952 }
 953
 954 #if !defined(DEV_ATPIC) && defined(DEV_ISA)
 955 #include <isa/isavar.h>
 956 #include <isa/isareg.h>
 957 /*
 958  * Return a bitmap of the current interrupt requests.  This is 8259-specific
 959  * and is only suitable for use at probe time.
 960  * This is only here to pacify sio.  It is NOT FATAL if this doesn't work.
 961  * It shouldn't be here.  There should probably be an APIC centric
 962  * implementation in the apic driver code, if at all.
 963  */
 964 intrmask_t
 965 isa_irq_pending(void)
 966 {
 967         u_char irr1;
 968         u_char irr2;
 969
 970         irr1 = inb(IO_ICU1);
 971         irr2 = inb(IO_ICU2);
 972         return ((irr2 << 8) | irr1);
 973 }
 974 #endif
 975
 976 u_int basemem;
 977
 978 static int
 979 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 980     int *physmap_idxp)
 981 {
 982         int i, insert_idx, physmap_idx;
 983
 984         physmap_idx = *physmap_idxp;
 985
 986         if (length == 0)
 987                 return (1);
 988
 989         /*
 990          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 991          * assuming the new entry will be added to the end.
 992          *
 993          * NB: physmap_idx points to the next free slot.
 994          */
 995         insert_idx = physmap_idx;
 996         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 997                 if (base < physmap[i + 1]) {
 998                         if (base + length <= physmap[i]) {
 999                                 insert_idx = i;
1000                                 break;
1001                         }
1002                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1003                                 printf(
1004                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1005                         return (1);
1006                 }
1007         }
1008
1009         /* See if we can prepend to the next entry. */
1010         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1011                 physmap[insert_idx] = base;
1012                 return (1);
1013         }
1014
1015         /* See if we can append to the previous entry. */
1016         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1017                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1018                 return (1);
1019         }
1020
1021         physmap_idx += 2;
1022         *physmap_idxp = physmap_idx;
1023         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1024                 printf(
1025                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1026                 return (0);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1031          * entry if needed.
1032          */
1033         for (i = (physmap_idx - 2); i > insert_idx; i -= 2) {
1034                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1035                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1036         }
1037
1038         /* Insert the new entry. */
1039         physmap[insert_idx] = base;
1040         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1041         return (1);
1042 }
1043
1044 void
1045 bios_add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, u_int32_t smapsize,
1046                       vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idx)
1047 {
1048         struct bios_smap *smap, *smapend;
1049
1050         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1051
1052         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++) {
1053                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1054                         printf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1055                             smap->type, smap->base, smap->length);
1056
1057                 if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1058                         continue;
1059
1060                 if (!add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1061                     physmap_idx))
1062                         break;
1063         }
1064 }
1065
1066 static void
1067 add_efi_map_entries(struct efi_map_header *efihdr, vm_paddr_t *physmap,
1068     int *physmap_idx)
1069 {
1070         struct efi_md *map, *p;
1071         const char *type;
1072         size_t efisz;
1073         int ndesc, i;
1074
1075         static const char *types[] = {
1076                 "Reserved",
1077                 "LoaderCode",
1078                 "LoaderData",
1079                 "BootServicesCode",
1080                 "BootServicesData",
1081                 "RuntimeServicesCode",
1082                 "RuntimeServicesData",
1083                 "ConventionalMemory",
1084                 "UnusableMemory",
1085                 "ACPIReclaimMemory",
1086                 "ACPIMemoryNVS",
1087                 "MemoryMappedIO",
1088                 "MemoryMappedIOPortSpace",
1089                 "PalCode"
1090         };
1091
1092         /*
1093          * Memory map data provided by UEFI via the GetMemoryMap
1094          * Boot Services API.
1095          */
1096         efisz = (sizeof(struct efi_map_header) + 0xf) & ~0xf;
1097         map = (struct efi_md *)((uint8_t *)efihdr + efisz);
1098
1099         if (efihdr->descriptor_size == 0)
1100                 return;
1101         ndesc = efihdr->memory_size / efihdr->descriptor_size;
1102
1103         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1104                 printf("%23s %12s %12s %8s %4s\n",
1105                     "Type", "Physical", "Virtual", "#Pages", "Attr");
1106
1107         for (i = 0, p = map; i < ndesc; i++,
1108             p = efi_next_descriptor(p, efihdr->descriptor_size)) {
1109                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1110                         if (p->md_type <= EFI_MD_TYPE_PALCODE)
1111                                 type = types[p->md_type];
1112                         else
1113                                 type = "<INVALID>";
1114                         printf("%23s %012lx %12p %08lx ", type, p->md_phys,
1115                             p->md_virt, p->md_pages);
1116                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UC)
1117                                 printf("UC ");
1118                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WC)
1119                                 printf("WC ");
1120                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WT)
1121                                 printf("WT ");
1122                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WB)
1123                                 printf("WB ");
1124                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UCE)
1125                                 printf("UCE ");
1126                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WP)
1127                                 printf("WP ");
1128                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RP)
1129                                 printf("RP ");
1130                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_XP)
1131                                 printf("XP ");
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         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
1738         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1739         if (use_xsave) {
1740                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1741                     1);
1742                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1743         }
1744         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1745         common_tss[0].tss_rsp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb;
1746         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1747         common_tss[0].tss_rsp0 &= ~0xFul;
1748         PCPU_SET(rsp0, common_tss[0].tss_rsp0);
1749         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1750
1751         /* transfer to user mode */
1752
1753         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1754         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1755         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1756         _ufssel = GSEL(GUFS32_SEL, SEL_UPL);
1757         _ugssel = GSEL(GUGS32_SEL, SEL_UPL);
1758
1759         load_ds(_udatasel);
1760         load_es(_udatasel);
1761         load_fs(_ufssel);
1762
1763         /* setup proc 0's pcb */
1764         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1765         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1766
1767         env = kern_getenv("kernelname");
1768         if (env != NULL)
1769                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1770
1771         cpu_probe_amdc1e();
1772
1773 #ifdef FDT
1774         x86_init_fdt();
1775 #endif
1776         thread0.td_critnest = 0;
1777
1778         /* Location of kernel stack for locore */
1779         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1780 }
1781
1782 void
1783 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1784 {
1785
1786         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1787 }
1788
1789 static int
1790 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1791 {
1792         struct bios_smap *smapbase;
1793         struct bios_smap_xattr smap;
1794         caddr_t kmdp;
1795         uint32_t *smapattr;
1796         int count, error, i;
1797
1798         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
1799         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1800         if (kmdp == NULL)
1801                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1802         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1803             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1804         if (smapbase == NULL)
1805                 return (0);
1806         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
1807             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
1808         count = *((uint32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
1809         error = 0;
1810         for (i = 0; i < count; i++) {
1811                 smap.base = smapbase[i].base;
1812                 smap.length = smapbase[i].length;
1813                 smap.type = smapbase[i].type;
1814                 if (smapattr != NULL)
1815                         smap.xattr = smapattr[i];
1816                 else
1817                         smap.xattr = 0;
1818                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
1819         }
1820         return (error);
1821 }
1822 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1823     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
1824
1825 static int
1826 efi_map_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1827 {
1828         struct efi_map_header *efihdr;
1829         caddr_t kmdp;
1830         uint32_t efisize;
1831
1832         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1833         if (kmdp == NULL)
1834                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1835         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1836             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1837         if (efihdr == NULL)
1838                 return (0);
1839         efisize = *((uint32_t *)efihdr - 1);
1840         return (SYSCTL_OUT(req, efihdr, efisize));
1841 }
1842 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, efi_map, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1843     efi_map_sysctl_handler, "S,efi_map_header", "Raw EFI Memory Map");
1844
1845 void
1846 spinlock_enter(void)
1847 {
1848         struct thread *td;
1849         register_t flags;
1850
1851         td = curthread;
1852         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1853                 flags = intr_disable();
1854                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1855                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1856         } else
1857                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1858         critical_enter();
1859 }
1860
1861 void
1862 spinlock_exit(void)
1863 {
1864         struct thread *td;
1865         register_t flags;
1866
1867         td = curthread;
1868         critical_exit();
1869         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1870         td->td_md.md_spinlock_count--;
1871         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1872                 intr_restore(flags);
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1877  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1878  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1879  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1880  * enough for a backtrace.
1881  */
1882 void
1883 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1884 {
1885
1886         pcb->pcb_r12 = tf->tf_r12;
1887         pcb->pcb_r13 = tf->tf_r13;
1888         pcb->pcb_r14 = tf->tf_r14;
1889         pcb->pcb_r15 = tf->tf_r15;
1890         pcb->pcb_rbp = tf->tf_rbp;
1891         pcb->pcb_rbx = tf->tf_rbx;
1892         pcb->pcb_rip = tf->tf_rip;
1893         pcb->pcb_rsp = tf->tf_rsp;
1894 }
1895
1896 int
1897 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
1898 {
1899
1900         td->td_frame->tf_rip = addr;
1901         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
1902         return (0);
1903 }
1904
1905 int
1906 ptrace_single_step(struct thread *td)
1907 {
1908         td->td_frame->tf_rflags |= PSL_T;
1909         return (0);
1910 }
1911
1912 int
1913 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
1914 {
1915         td->td_frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1916         return (0);
1917 }
1918
1919 int
1920 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1921 {
1922         struct trapframe *tp;
1923
1924         tp = td->td_frame;
1925         return (fill_frame_regs(tp, regs));
1926 }
1927
1928 int
1929 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
1930 {
1931         regs->r_r15 = tp->tf_r15;
1932         regs->r_r14 = tp->tf_r14;
1933         regs->r_r13 = tp->tf_r13;
1934         regs->r_r12 = tp->tf_r12;
1935         regs->r_r11 = tp->tf_r11;
1936         regs->r_r10 = tp->tf_r10;
1937         regs->r_r9  = tp->tf_r9;
1938         regs->r_r8  = tp->tf_r8;
1939         regs->r_rdi = tp->tf_rdi;
1940         regs->r_rsi = tp->tf_rsi;
1941         regs->r_rbp = tp->tf_rbp;
1942         regs->r_rbx = tp->tf_rbx;
1943         regs->r_rdx = tp->tf_rdx;
1944         regs->r_rcx = tp->tf_rcx;
1945         regs->r_rax = tp->tf_rax;
1946         regs->r_rip = tp->tf_rip;
1947         regs->r_cs = tp->tf_cs;
1948         regs->r_rflags = tp->tf_rflags;
1949         regs->r_rsp = tp->tf_rsp;
1950         regs->r_ss = tp->tf_ss;
1951         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
1952                 regs->r_ds = tp->tf_ds;
1953                 regs->r_es = tp->tf_es;
1954                 regs->r_fs = tp->tf_fs;
1955                 regs->r_gs = tp->tf_gs;
1956         } else {
1957                 regs->r_ds = 0;
1958                 regs->r_es = 0;
1959                 regs->r_fs = 0;
1960                 regs->r_gs = 0;
1961         }
1962         return (0);
1963 }
1964
1965 int
1966 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1967 {
1968         struct trapframe *tp;
1969         register_t rflags;
1970
1971         tp = td->td_frame;
1972         rflags = regs->r_rflags & 0xffffffff;
1973         if (!EFL_SECURE(rflags, tp->tf_rflags) || !CS_SECURE(regs->r_cs))
1974                 return (EINVAL);
1975         tp->tf_r15 = regs->r_r15;
1976         tp->tf_r14 = regs->r_r14;
1977         tp->tf_r13 = regs->r_r13;
1978         tp->tf_r12 = regs->r_r12;
1979         tp->tf_r11 = regs->r_r11;
1980         tp->tf_r10 = regs->r_r10;
1981         tp->tf_r9  = regs->r_r9;
1982         tp->tf_r8  = regs->r_r8;
1983         tp->tf_rdi = regs->r_rdi;
1984         tp->tf_rsi = regs->r_rsi;
1985         tp->tf_rbp = regs->r_rbp;
1986         tp->tf_rbx = regs->r_rbx;
1987         tp->tf_rdx = regs->r_rdx;
1988         tp->tf_rcx = regs->r_rcx;
1989         tp->tf_rax = regs->r_rax;
1990         tp->tf_rip = regs->r_rip;
1991         tp->tf_cs = regs->r_cs;
1992         tp->tf_rflags = rflags;
1993         tp->tf_rsp = regs->r_rsp;
1994         tp->tf_ss = regs->r_ss;
1995         if (0) {        /* XXXKIB */
1996                 tp->tf_ds = regs->r_ds;
1997                 tp->tf_es = regs->r_es;
1998                 tp->tf_fs = regs->r_fs;
1999                 tp->tf_gs = regs->r_gs;
2000                 tp->tf_flags = TF_HASSEGS;
2001         }
2002         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
2003         return (0);
2004 }
2005
2006 /* XXX check all this stuff! */
2007 /* externalize from sv_xmm */
2008 static void
2009 fill_fpregs_xmm(struct savefpu *sv_xmm, struct fpreg *fpregs)
2010 {
2011         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2012         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2013         int i;
2014
2015         /* pcb -> fpregs */
2016         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
2017
2018         /* FPU control/status */
2019         penv_fpreg->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2020         penv_fpreg->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2021         penv_fpreg->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2022         penv_fpreg->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2023         penv_fpreg->en_rip = penv_xmm->en_rip;
2024         penv_fpreg->en_rdp = penv_xmm->en_rdp;
2025         penv_fpreg->en_mxcsr = penv_xmm->en_mxcsr;
2026         penv_fpreg->en_mxcsr_mask = penv_xmm->en_mxcsr_mask;
2027
2028         /* FPU registers */
2029         for (i = 0; i < 8; ++i)
2030                 bcopy(sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, fpregs->fpr_acc[i], 10);
2031
2032         /* SSE registers */
2033         for (i = 0; i < 16; ++i)
2034                 bcopy(sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, fpregs->fpr_xacc[i], 16);
2035 }
2036
2037 /* internalize from fpregs into sv_xmm */
2038 static void
2039 set_fpregs_xmm(struct fpreg *fpregs, struct savefpu *sv_xmm)
2040 {
2041         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2042         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2043         int i;
2044
2045         /* fpregs -> pcb */
2046         /* FPU control/status */
2047         penv_xmm->en_cw = penv_fpreg->en_cw;
2048         penv_xmm->en_sw = penv_fpreg->en_sw;
2049         penv_xmm->en_tw = penv_fpreg->en_tw;
2050         penv_xmm->en_opcode = penv_fpreg->en_opcode;
2051         penv_xmm->en_rip = penv_fpreg->en_rip;
2052         penv_xmm->en_rdp = penv_fpreg->en_rdp;
2053         penv_xmm->en_mxcsr = penv_fpreg->en_mxcsr;
2054         penv_xmm->en_mxcsr_mask = penv_fpreg->en_mxcsr_mask & cpu_mxcsr_mask;
2055
2056         /* FPU registers */
2057         for (i = 0; i < 8; ++i)
2058                 bcopy(fpregs->fpr_acc[i], sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, 10);
2059
2060         /* SSE registers */
2061         for (i = 0; i < 16; ++i)
2062                 bcopy(fpregs->fpr_xacc[i], sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, 16);
2063 }
2064
2065 /* externalize from td->pcb */
2066 int
2067 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2068 {
2069
2070         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2071             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2072             ("not suspended thread %p", td));
2073         fpugetregs(td);
2074         fill_fpregs_xmm(get_pcb_user_save_td(td), fpregs);
2075         return (0);
2076 }
2077
2078 /* internalize to td->pcb */
2079 int
2080 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2081 {
2082
2083         set_fpregs_xmm(fpregs, get_pcb_user_save_td(td));
2084         fpuuserinited(td);
2085         return (0);
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Get machine context.
2090  */
2091 int
2092 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2093 {
2094         struct pcb *pcb;
2095         struct trapframe *tp;
2096
2097         pcb = td->td_pcb;
2098         tp = td->td_frame;
2099         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2100         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_rsp);
2101         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2102         mcp->mc_r15 = tp->tf_r15;
2103         mcp->mc_r14 = tp->tf_r14;
2104         mcp->mc_r13 = tp->tf_r13;
2105         mcp->mc_r12 = tp->tf_r12;
2106         mcp->mc_r11 = tp->tf_r11;
2107         mcp->mc_r10 = tp->tf_r10;
2108         mcp->mc_r9  = tp->tf_r9;
2109         mcp->mc_r8  = tp->tf_r8;
2110         mcp->mc_rdi = tp->tf_rdi;
2111         mcp->mc_rsi = tp->tf_rsi;
2112         mcp->mc_rbp = tp->tf_rbp;
2113         mcp->mc_rbx = tp->tf_rbx;
2114         mcp->mc_rcx = tp->tf_rcx;
2115         mcp->mc_rflags = tp->tf_rflags;
2116         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2117                 mcp->mc_rax = 0;
2118                 mcp->mc_rdx = 0;
2119                 mcp->mc_rflags &= ~PSL_C;
2120         } else {
2121                 mcp->mc_rax = tp->tf_rax;
2122                 mcp->mc_rdx = tp->tf_rdx;
2123         }
2124         mcp->mc_rip = tp->tf_rip;
2125         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2126         mcp->mc_rsp = tp->tf_rsp;
2127         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2128         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2129         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2130         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2131         mcp->mc_gs = tp->tf_gs;
2132         mcp->mc_flags = tp->tf_flags;
2133         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2134         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2135         mcp->mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
2136         mcp->mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
2137         mcp->mc_xfpustate = 0;
2138         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2139         bzero(mcp->mc_spare, sizeof(mcp->mc_spare));
2140         return (0);
2141 }
2142
2143 /*
2144  * Set machine context.
2145  *
2146  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2147  * touch the cs selector.
2148  */
2149 int
2150 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2151 {
2152         struct pcb *pcb;
2153         struct trapframe *tp;
2154         char *xfpustate;
2155         long rflags;
2156         int ret;
2157
2158         pcb = td->td_pcb;
2159         tp = td->td_frame;
2160         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2161             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2162                 return (EINVAL);
2163         rflags = (mcp->mc_rflags & PSL_USERCHANGE) |
2164             (tp->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE);
2165         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2166                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2167                     sizeof(struct savefpu))
2168                         return (EINVAL);
2169                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2170                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2171                     mcp->mc_xfpustate_len);
2172                 if (ret != 0)
2173                         return (ret);
2174         } else
2175                 xfpustate = NULL;
2176         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2177         if (ret != 0)
2178                 return (ret);
2179         tp->tf_r15 = mcp->mc_r15;
2180         tp->tf_r14 = mcp->mc_r14;
2181         tp->tf_r13 = mcp->mc_r13;
2182         tp->tf_r12 = mcp->mc_r12;
2183         tp->tf_r11 = mcp->mc_r11;
2184         tp->tf_r10 = mcp->mc_r10;
2185         tp->tf_r9  = mcp->mc_r9;
2186         tp->tf_r8  = mcp->mc_r8;
2187         tp->tf_rdi = mcp->mc_rdi;
2188         tp->tf_rsi = mcp->mc_rsi;
2189         tp->tf_rbp = mcp->mc_rbp;
2190         tp->tf_rbx = mcp->mc_rbx;
2191         tp->tf_rdx = mcp->mc_rdx;
2192         tp->tf_rcx = mcp->mc_rcx;
2193         tp->tf_rax = mcp->mc_rax;
2194         tp->tf_rip = mcp->mc_rip;
2195         tp->tf_rflags = rflags;
2196         tp->tf_rsp = mcp->mc_rsp;
2197         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2198         tp->tf_flags = mcp->mc_flags;
2199         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
2200                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2201                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2202                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2203                 tp->tf_gs = mcp->mc_gs;
2204         }
2205         if (mcp->mc_flags & _MC_HASBASES) {
2206                 pcb->pcb_fsbase = mcp->mc_fsbase;
2207                 pcb->pcb_gsbase = mcp->mc_gsbase;
2208         }
2209         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
2210         return (0);
2211 }
2212
2213 static void
2214 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2215     size_t xfpusave_len)
2216 {
2217         size_t max_len, len;
2218
2219         mcp->mc_ownedfp = fpugetregs(td);
2220         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2221             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2222         mcp->mc_fpformat = fpuformat();
2223         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
2224                 return;
2225         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
2226         len = xfpusave_len;
2227         if (len > max_len) {
2228                 len = max_len;
2229                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
2230         }
2231         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
2232         mcp->mc_xfpustate_len = len;
2233         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
2234 }
2235
2236 static int
2237 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
2238     size_t xfpustate_len)
2239 {
2240         struct savefpu *fpstate;
2241         int error;
2242
2243         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2244                 return (0);
2245         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2246                 return (EINVAL);
2247         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
2248                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2249                 fpstate_drop(td);
2250                 error = 0;
2251         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2252             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2253                 fpstate = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2254                 fpstate->sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2255                 error = fpusetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
2256         } else
2257                 return (EINVAL);
2258         return (error);
2259 }
2260
2261 void
2262 fpstate_drop(struct thread *td)
2263 {
2264
2265         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2266         critical_enter();
2267         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2268                 fpudrop();
2269         /*
2270          * XXX force a full drop of the fpu.  The above only drops it if we
2271          * owned it.
2272          *
2273          * XXX I don't much like fpugetuserregs()'s semantics of doing a full
2274          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2275          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2276          * sendsig() is the only caller of fpugetuserregs()... perhaps we just
2277          * have too many layers.
2278          */
2279         clear_pcb_flags(curthread->td_pcb,
2280             PCB_FPUINITDONE | PCB_USERFPUINITDONE);
2281         critical_exit();
2282 }
2283
2284 int
2285 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2286 {
2287         struct pcb *pcb;
2288
2289         if (td == NULL) {
2290                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2291                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2292                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2293                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2294                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2295                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2296         } else {
2297                 pcb = td->td_pcb;
2298                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2299                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2300                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2301                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2302                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2303                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2304         }
2305         dbregs->dr[4] = 0;
2306         dbregs->dr[5] = 0;
2307         dbregs->dr[8] = 0;
2308         dbregs->dr[9] = 0;
2309         dbregs->dr[10] = 0;
2310         dbregs->dr[11] = 0;
2311         dbregs->dr[12] = 0;
2312         dbregs->dr[13] = 0;
2313         dbregs->dr[14] = 0;
2314         dbregs->dr[15] = 0;
2315         return (0);
2316 }
2317
2318 int
2319 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2320 {
2321         struct pcb *pcb;
2322         int i;
2323
2324         if (td == NULL) {
2325                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2326                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2327                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2328                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2329                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2330                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2331         } else {
2332                 /*
2333                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2334                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2335                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2336                  * TRCTRAP or a general protection fault right here.
2337                  * Upper bits of dr6 and dr7 must not be set
2338                  */
2339                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2340                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2341                                 return (EINVAL);
2342                         if (td->td_frame->tf_cs == _ucode32sel &&
2343                             DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == DBREG_DR7_LEN_8)
2344                                 return (EINVAL);
2345                 }
2346                 if ((dbregs->dr[6] & 0xffffffff00000000ul) != 0 ||
2347                     (dbregs->dr[7] & 0xffffffff00000000ul) != 0)
2348                         return (EINVAL);
2349
2350                 pcb = td->td_pcb;
2351
2352                 /*
2353                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2354                  * process's address space.  If a process could do this, it
2355                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2356                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2357                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2358                  * process's address space.
2359                  *
2360                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2361                  * address space is written into from within the kernel
2362                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2363                  * from within kernel mode?
2364                  */
2365
2366                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2367                         /* dr0 is enabled */
2368                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2369                                 return (EINVAL);
2370                 }
2371                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2372                         /* dr1 is enabled */
2373                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2374                                 return (EINVAL);
2375                 }
2376                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2377                         /* dr2 is enabled */
2378                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2379                                 return (EINVAL);
2380                 }
2381                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2382                         /* dr3 is enabled */
2383                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2384                                 return (EINVAL);
2385                 }
2386
2387                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2388                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2389                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2390                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2391                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2392                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2393
2394                 set_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
2395         }
2396
2397         return (0);
2398 }
2399
2400 void
2401 reset_dbregs(void)
2402 {
2403
2404         load_dr7(0);    /* Turn off the control bits first */
2405         load_dr0(0);
2406         load_dr1(0);
2407         load_dr2(0);
2408         load_dr3(0);
2409         load_dr6(0);
2410 }
2411
2412 /*
2413  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2414  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2415  */
2416 int
2417 user_dbreg_trap(void)
2418 {
2419         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2420         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2421         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2422         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2423         int i;
2424
2425         dr7 = rdr7();
2426         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2427                 /*
2428                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2429                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2430                  * hardware debug registers
2431                  */
2432                 return 0;
2433         }
2434
2435         nbp = 0;
2436         dr6 = rdr6();
2437         bp = dr6 & 0x0000000f;
2438
2439         if (!bp) {
2440                 /*
2441                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2442                  * trap was not caused by any of the debug registers
2443                  */
2444                 return 0;
2445         }
2446
2447         /*
2448          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2449          * which ones and if any of them are user space addresses
2450          */
2451
2452         if (bp & 0x01) {
2453                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2454         }
2455         if (bp & 0x02) {
2456                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2457         }
2458         if (bp & 0x04) {
2459                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2460         }
2461         if (bp & 0x08) {
2462                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2463         }
2464
2465         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2466                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2467                         /*
2468                          * addr[i] is in user space
2469                          */
2470                         return nbp;
2471                 }
2472         }
2473
2474         /*
2475          * None of the breakpoints are in user space.
2476          */
2477         return 0;
2478 }
2479
2480 #ifdef KDB
2481
2482 /*
2483  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2484  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2485  */
2486
2487 /* silence compiler warnings */
2488 u_char inb_(u_short);
2489 void outb_(u_short, u_char);
2490
2491 u_char
2492 inb_(u_short port)
2493 {
2494         return inb(port);
2495 }
2496
2497 void
2498 outb_(u_short port, u_char data)
2499 {
2500         outb(port, data);
2501 }
2502
2503 #endif /* KDB */