sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018 The FreeBSD Foundation
   5  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   6  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  10  * William Jolitz.
  11  *
  12  * Portions of this software were developed by A. Joseph Koshy under
  13  * sponsorship from the FreeBSD Foundation and Google, Inc.
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  24  *    must display the following acknowledgement:
  25  *      This product includes software developed by the University of
  26  *      California, Berkeley and its contributors.
  27  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  29  *    without specific prior written permission.
  30  *
  31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  41  * SUCH DAMAGE.
  42  */
  43
  44 #include <sys/cdefs.h>
  45 #include "opt_apic.h"
  46 #include "opt_atpic.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_inet.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51 #include "opt_kstack_pages.h"
  52 #include "opt_maxmem.h"
  53 #include "opt_perfmon.h"
  54 #include "opt_platform.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/bio.h>
  60 #include <sys/buf.h>
  61 #include <sys/bus.h>
  62 #include <sys/callout.h>
  63 #include <sys/cons.h>
  64 #include <sys/cpu.h>
  65 #include <sys/eventhandler.h>
  66 #include <sys/exec.h>
  67 #include <sys/imgact.h>
  68 #include <sys/kdb.h>
  69 #include <sys/kernel.h>
  70 #include <sys/ktr.h>
  71 #include <sys/linker.h>
  72 #include <sys/lock.h>
  73 #include <sys/malloc.h>
  74 #include <sys/memrange.h>
  75 #include <sys/msgbuf.h>
  76 #include <sys/mutex.h>
  77 #include <sys/pcpu.h>
  78 #include <sys/ptrace.h>
  79 #include <sys/reboot.h>
  80 #include <sys/reg.h>
  81 #include <sys/rwlock.h>
  82 #include <sys/sched.h>
  83 #include <sys/signalvar.h>
  84 #include <sys/smp.h>
  85 #include <sys/syscallsubr.h>
  86 #include <sys/sysctl.h>
  87 #include <sys/sysent.h>
  88 #include <sys/sysproto.h>
  89 #include <sys/ucontext.h>
  90 #include <sys/vmmeter.h>
  91
  92 #include <vm/vm.h>
  93 #include <vm/vm_param.h>
  94 #include <vm/vm_extern.h>
  95 #include <vm/vm_kern.h>
  96 #include <vm/vm_page.h>
  97 #include <vm/vm_map.h>
  98 #include <vm/vm_object.h>
  99 #include <vm/vm_pager.h>
 100 #include <vm/vm_phys.h>
 101 #include <vm/vm_dumpset.h>
 102
 103 #ifdef DDB
 104 #ifndef KDB
 105 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 106 #endif
 107 #include <ddb/ddb.h>
 108 #include <ddb/db_sym.h>
 109 #endif
 110
 111 #include <isa/rtc.h>
 112
 113 #include <net/netisr.h>
 114
 115 #include <dev/smbios/smbios.h>
 116
 117 #include <machine/bootinfo.h>
 118 #include <machine/clock.h>
 119 #include <machine/cpu.h>
 120 #include <machine/cputypes.h>
 121 #include <machine/intr_machdep.h>
 122 #include <x86/mca.h>
 123 #include <machine/md_var.h>
 124 #include <machine/metadata.h>
 125 #include <machine/pc/bios.h>
 126 #include <machine/pcb.h>
 127 #include <machine/pcb_ext.h>
 128 #include <machine/proc.h>
 129 #include <machine/sigframe.h>
 130 #include <machine/specialreg.h>
 131 #include <machine/sysarch.h>
 132 #include <machine/trap.h>
 133 #include <x86/ucode.h>
 134 #include <machine/vm86.h>
 135 #include <x86/init.h>
 136 #ifdef PERFMON
 137 #include <machine/perfmon.h>
 138 #endif
 139 #ifdef SMP
 140 #include <machine/smp.h>
 141 #endif
 142 #ifdef FDT
 143 #include <x86/fdt.h>
 144 #endif
 145
 146 #ifdef DEV_APIC
 147 #include <x86/apicvar.h>
 148 #endif
 149
 150 #ifdef DEV_ISA
 151 #include <x86/isa/icu.h>
 152 #endif
 153
 154 /* Sanity check for __curthread() */
 155 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 156
 157 register_t init386(int first);
 158 void dblfault_handler(void);
 159 void identify_cpu(void);
 160
 161 static void cpu_startup(void *);
 162 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 163
 164 /* Intel ICH registers */
 165 #define ICH_PMBASE      0x400
 166 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 167
 168 int     _udatasel, _ucodesel;
 169 u_int   basemem;
 170 static int above4g_allow = 1;
 171 static int above24g_allow = 0;
 172
 173 int cold = 1;
 174
 175 long Maxmem = 0;
 176 long realmem = 0;
 177 int late_console = 1;
 178
 179 #ifdef PAE
 180 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 181 #endif
 182
 183 struct kva_md_info kmi;
 184
 185 static struct trapframe proc0_tf;
 186 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 187
 188 static void i386_clock_source_init(void);
 189
 190 struct mtx icu_lock;
 191
 192 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 193
 194 extern char start_exceptions[], end_exceptions[];
 195
 196 extern struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec;
 197
 198 /* Default init_ops implementation. */
 199 struct init_ops init_ops = {
 200         .early_clock_source_init =      i386_clock_source_init,
 201         .early_delay =                  i8254_delay,
 202 };
 203
 204 static void
 205 i386_clock_source_init(void)
 206 {
 207         i8254_init();
 208 }
 209
 210 static void
 211 cpu_startup(void *dummy)
 212 {
 213         uintmax_t memsize;
 214         char *sysenv;
 215
 216         /*
 217          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 218          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 219          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 220          * start the APs.
 221          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 222          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 223          */
 224         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 225         if (sysenv != NULL) {
 226                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 227                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 228                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 229                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 230                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 231                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 232                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 233                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 234                         if (bootverbose)
 235                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 236                                     "Intel ICH.\n");
 237                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 238                 }
 239                 freeenv(sysenv);
 240         }
 241
 242         /*
 243          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 244          */
 245         startrtclock();
 246         printcpuinfo();
 247         panicifcpuunsupported();
 248 #ifdef PERFMON
 249         perfmon_init();
 250 #endif
 251
 252         /*
 253          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 254          */
 255         memsize = 0;
 256         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 257         if (sysenv != NULL) {
 258                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 259                 freeenv(sysenv);
 260         }
 261         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_free_count()))
 262                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 263         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 264         realmem = atop(memsize);
 265
 266         /*
 267          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 268          */
 269         if (bootverbose) {
 270                 int indx;
 271
 272                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 273                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 274                         vm_paddr_t size;
 275
 276                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 277                         printf(
 278                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 279                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 280                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 281                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 282                 }
 283         }
 284
 285         vm_ksubmap_init(&kmi);
 286
 287         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 288             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()),
 289             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()) / 1048576);
 290
 291         /*
 292          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 293          */
 294         bufinit();
 295         vm_pager_bufferinit();
 296         cpu_setregs();
 297 }
 298
 299 void
 300 cpu_setregs(void)
 301 {
 302         unsigned int cr0;
 303
 304         cr0 = rcr0();
 305
 306         /*
 307          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
 308          *
 309          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
 310          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
 311          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
 312          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
 313          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
 314          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
 315          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
 316          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
 317          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
 318          *
 319          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
 320          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
 321          */
 322         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 323         load_cr0(cr0);
 324         load_gs(_udatasel);
 325 }
 326
 327 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
 328 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 329         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
 330
 331 /*
 332  * Initialize 386 and configure to run kernel
 333  */
 334
 335 /*
 336  * Initialize segments & interrupt table
 337  */
 338
 339 int _default_ldt;
 340
 341 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
 342
 343 union descriptor gdt0[NGDT];    /* initial global descriptor table */
 344 union descriptor *gdt = gdt0;   /* global descriptor table */
 345
 346 union descriptor *ldt;          /* local descriptor table */
 347
 348 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 349 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 350
 351 static struct i386tss *dblfault_tss;
 352 static char *dblfault_stack;
 353
 354 static struct i386tss common_tss0;
 355
 356 vm_offset_t proc0kstack;
 357
 358 /*
 359  * software prototypes -- in more palatable form.
 360  *
 361  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
 362  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
 363  */
 364 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 365 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 366 {       .ssd_base = 0x0,
 367         .ssd_limit = 0x0,
 368         .ssd_type = 0,
 369         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 370         .ssd_p = 0,
 371         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 372         .ssd_def32 = 0,
 373         .ssd_gran = 0           },
 374 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
 375 {       .ssd_base = 0x0,
 376         .ssd_limit = 0xfffff,
 377         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 378         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 379         .ssd_p = 1,
 380         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 381         .ssd_def32 = 1,
 382         .ssd_gran = 1           },
 383 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
 384 {       .ssd_base = 0x0,
 385         .ssd_limit = 0xfffff,
 386         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 387         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 388         .ssd_p = 1,
 389         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 390         .ssd_def32 = 1,
 391         .ssd_gran = 1           },
 392 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
 393 {       .ssd_base = 0x0,
 394         .ssd_limit = 0xfffff,
 395         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 396         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 397         .ssd_p = 1,
 398         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 399         .ssd_def32 = 1,
 400         .ssd_gran = 1           },
 401 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 402 {       .ssd_base = 0x0,
 403         .ssd_limit = 0xfffff,
 404         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 405         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 406         .ssd_p = 1,
 407         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 408         .ssd_def32 = 1,
 409         .ssd_gran = 1           },
 410 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 411 {       .ssd_base = 0x0,
 412         .ssd_limit = 0xfffff,
 413         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 414         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 415         .ssd_p = 1,
 416         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 417         .ssd_def32 = 1,
 418         .ssd_gran = 1           },
 419 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
 420 {       .ssd_base = 0x0,
 421         .ssd_limit = 0xfffff,
 422         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 423         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 424         .ssd_p = 1,
 425         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 426         .ssd_def32 = 1,
 427         .ssd_gran = 1           },
 428 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
 429 {       .ssd_base = 0x0,
 430         .ssd_limit = 0xfffff,
 431         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 432         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 433         .ssd_p = 1,
 434         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 435         .ssd_def32 = 1,
 436         .ssd_gran = 1           },
 437 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
 438 {       .ssd_base = 0x400,
 439         .ssd_limit = 0xfffff,
 440         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 441         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 442         .ssd_p = 1,
 443         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 444         .ssd_def32 = 1,
 445         .ssd_gran = 1           },
 446 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 447 {
 448         .ssd_base = 0x0,
 449         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 450         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 451         .ssd_dpl = 0,
 452         .ssd_p = 1,
 453         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 454         .ssd_def32 = 0,
 455         .ssd_gran = 0           },
 456 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
 457 {       .ssd_base = 0,
 458         .ssd_limit = sizeof(union descriptor) * NLDT - 1,
 459         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 460         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 461         .ssd_p = 1,
 462         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 463         .ssd_def32 = 0,
 464         .ssd_gran = 0           },
 465 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
 466 {       .ssd_base = 0,
 467         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
 468         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 469         .ssd_dpl = 0,
 470         .ssd_p = 1,
 471         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 472         .ssd_def32 = 0,
 473         .ssd_gran = 0           },
 474 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
 475 {       .ssd_base = 0,
 476         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 477         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 478         .ssd_dpl = 0,
 479         .ssd_p = 1,
 480         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 481         .ssd_def32 = 0,
 482         .ssd_gran = 0           },
 483 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
 484 {       .ssd_base = 0,
 485         .ssd_limit = 0xfffff,
 486         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 487         .ssd_dpl = 0,
 488         .ssd_p = 1,
 489         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 490         .ssd_def32 = 0,
 491         .ssd_gran = 1           },
 492 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
 493 {       .ssd_base = 0,
 494         .ssd_limit = 0xfffff,
 495         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 496         .ssd_dpl = 0,
 497         .ssd_p = 1,
 498         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 499         .ssd_def32 = 0,
 500         .ssd_gran = 1           },
 501 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
 502 {       .ssd_base = 0,
 503         .ssd_limit = 0xfffff,
 504         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 505         .ssd_dpl = 0,
 506         .ssd_p = 1,
 507         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 508         .ssd_def32 = 1,
 509         .ssd_gran = 1           },
 510 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
 511 {       .ssd_base = 0,
 512         .ssd_limit = 0xfffff,
 513         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 514         .ssd_dpl = 0,
 515         .ssd_p = 1,
 516         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 517         .ssd_def32 = 0,
 518         .ssd_gran = 1           },
 519 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
 520 {       .ssd_base = 0,
 521         .ssd_limit = 0xfffff,
 522         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 523         .ssd_dpl = 0,
 524         .ssd_p = 1,
 525         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 526         .ssd_def32 = 0,
 527         .ssd_gran = 1           },
 528 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
 529 {       .ssd_base = 0x0,
 530         .ssd_limit = 0x0,
 531         .ssd_type = 0,
 532         .ssd_dpl = 0,
 533         .ssd_p = 0,
 534         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 535         .ssd_def32 = 0,
 536         .ssd_gran = 0           },
 537 };
 538
 539 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
 540         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 541 {       .ssd_base = 0x0,
 542         .ssd_limit = 0x0,
 543         .ssd_type = 0,
 544         .ssd_dpl = 0,
 545         .ssd_p = 0,
 546         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 547         .ssd_def32 = 0,
 548         .ssd_gran = 0           },
 549         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 550 {       .ssd_base = 0x0,
 551         .ssd_limit = 0x0,
 552         .ssd_type = 0,
 553         .ssd_dpl = 0,
 554         .ssd_p = 0,
 555         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 556         .ssd_def32 = 0,
 557         .ssd_gran = 0           },
 558         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 559 {       .ssd_base = 0x0,
 560         .ssd_limit = 0x0,
 561         .ssd_type = 0,
 562         .ssd_dpl = 0,
 563         .ssd_p = 0,
 564         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 565         .ssd_def32 = 0,
 566         .ssd_gran = 0           },
 567         /* Code Descriptor for user */
 568 {       .ssd_base = 0x0,
 569         .ssd_limit = 0xfffff,
 570         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 571         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 572         .ssd_p = 1,
 573         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 574         .ssd_def32 = 1,
 575         .ssd_gran = 1           },
 576         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 577 {       .ssd_base = 0x0,
 578         .ssd_limit = 0x0,
 579         .ssd_type = 0,
 580         .ssd_dpl = 0,
 581         .ssd_p = 0,
 582         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 583         .ssd_def32 = 0,
 584         .ssd_gran = 0           },
 585         /* Data Descriptor for user */
 586 {       .ssd_base = 0x0,
 587         .ssd_limit = 0xfffff,
 588         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 589         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 590         .ssd_p = 1,
 591         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 592         .ssd_def32 = 1,
 593         .ssd_gran = 1           },
 594 };
 595
 596 size_t setidt_disp;
 597
 598 void
 599 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
 600 {
 601         uintptr_t off;
 602
 603         off = func != NULL ? (uintptr_t)func + setidt_disp : 0;
 604         setidt_nodisp(idx, off, typ, dpl, selec);
 605 }
 606
 607 void
 608 setidt_nodisp(int idx, uintptr_t off, int typ, int dpl, int selec)
 609 {
 610         struct gate_descriptor *ip;
 611
 612         ip = idt + idx;
 613         ip->gd_looffset = off;
 614         ip->gd_selector = selec;
 615         ip->gd_stkcpy = 0;
 616         ip->gd_xx = 0;
 617         ip->gd_type = typ;
 618         ip->gd_dpl = dpl;
 619         ip->gd_p = 1;
 620         ip->gd_hioffset = ((u_int)off) >> 16 ;
 621 }
 622
 623 extern inthand_t
 624         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 625         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 626         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 627         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 628         IDTVEC(xmm),
 629 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 630         IDTVEC(dtrace_ret),
 631 #endif
 632 #ifdef XENHVM
 633         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 634 #endif
 635         IDTVEC(int0x80_syscall);
 636
 637 #ifdef DDB
 638 /*
 639  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 640  * the default 'rsvd' entry point.
 641  */
 642 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(idt, db_show_idt, DB_CMD_MEMSAFE)
 643 {
 644         struct gate_descriptor *ip;
 645         int idx;
 646         uintptr_t func, func_trm;
 647         bool trm;
 648
 649         ip = idt;
 650         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 651                 if (ip->gd_type == SDT_SYSTASKGT) {
 652                         db_printf("%3d\t<TASK>\n", idx);
 653                 } else {
 654                         func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 655                         if (func >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS) {
 656                                 func_trm = func;
 657                                 func -= setidt_disp;
 658                                 trm = true;
 659                         } else
 660                                 trm = false;
 661                         if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 662                                 db_printf("%3d\t", idx);
 663                                 db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 664                                 if (trm)
 665                                         db_printf(" (trampoline %#x)",
 666                                             func_trm);
 667                                 db_printf("\n");
 668                         }
 669                 }
 670                 ip++;
 671         }
 672 }
 673
 674 /* Show privileged registers. */
 675 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(sysregs, db_show_sysregs, DB_CMD_MEMSAFE)
 676 {
 677         uint64_t idtr, gdtr;
 678
 679         idtr = ridt();
 680         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
 681             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
 682         gdtr = rgdt();
 683         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
 684             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
 685         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
 686         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
 687         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
 688         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
 689         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
 690         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
 691         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 692                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
 693         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
 694                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 695         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 696                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
 697                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 698         if (((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
 699             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6) ||
 700             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_HYGON)
 701                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 702         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
 703                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 704 }
 705
 706 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(dbregs, db_show_dbregs, DB_CMD_MEMSAFE)
 707 {
 708
 709         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
 710         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
 711         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
 712         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
 713         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
 714         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
 715 }
 716
 717 DB_SHOW_COMMAND(frame, db_show_frame)
 718 {
 719         struct trapframe *frame;
 720
 721         frame = have_addr ? (struct trapframe *)addr : curthread->td_frame;
 722         printf("ss %#x esp %#x efl %#x cs %#x eip %#x\n",
 723             frame->tf_ss, frame->tf_esp, frame->tf_eflags, frame->tf_cs,
 724             frame->tf_eip);
 725         printf("err %#x trapno %d\n", frame->tf_err, frame->tf_trapno);
 726         printf("ds %#x es %#x fs %#x\n",
 727             frame->tf_ds, frame->tf_es, frame->tf_fs);
 728         printf("eax %#x ecx %#x edx %#x ebx %#x\n",
 729             frame->tf_eax, frame->tf_ecx, frame->tf_edx, frame->tf_ebx);
 730         printf("ebp %#x esi %#x edi %#x\n",
 731             frame->tf_ebp, frame->tf_esi, frame->tf_edi);
 732
 733 }
 734 #endif
 735
 736 void
 737 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
 738 {
 739         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 740         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 741         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 742         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 743         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 744         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 745         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 746 }
 747
 748 static int
 749 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 750     int *physmap_idxp)
 751 {
 752         uint64_t lim, ign;
 753         int i, insert_idx, physmap_idx;
 754
 755         physmap_idx = *physmap_idxp;
 756
 757         if (length == 0)
 758                 return (1);
 759
 760         lim = 0x100000000;                                      /*  4G */
 761         if (pae_mode && above4g_allow)
 762                 lim = above24g_allow ? -1ULL : 0x600000000;     /* 24G */
 763         if (base >= lim) {
 764                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 765                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 766                     (u_int)(length / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 767                     above4g_allow, above24g_allow);
 768                 return (1);
 769         }
 770         if (base + length >= lim) {
 771                 ign = base + length - lim;
 772                 length -= ign;
 773                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 774                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 775                     (u_int)(ign / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 776                     above4g_allow, above24g_allow);
 777         }
 778
 779         /*
 780          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 781          * assuming the new entry will be added to the end.
 782          */
 783         insert_idx = physmap_idx + 2;
 784         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 785                 if (base < physmap[i + 1]) {
 786                         if (base + length <= physmap[i]) {
 787                                 insert_idx = i;
 788                                 break;
 789                         }
 790                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 791                                 printf(
 792                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
 793                         return (1);
 794                 }
 795         }
 796
 797         /* See if we can prepend to the next entry. */
 798         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
 799                 physmap[insert_idx] = base;
 800                 return (1);
 801         }
 802
 803         /* See if we can append to the previous entry. */
 804         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
 805                 physmap[insert_idx - 1] += length;
 806                 return (1);
 807         }
 808
 809         physmap_idx += 2;
 810         *physmap_idxp = physmap_idx;
 811         if (physmap_idx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
 812                 printf(
 813                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
 814                 return (0);
 815         }
 816
 817         /*
 818          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
 819          * entry if needed.
 820          */
 821         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
 822                 physmap[i] = physmap[i - 2];
 823                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
 824         }
 825
 826         /* Insert the new entry. */
 827         physmap[insert_idx] = base;
 828         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
 829         return (1);
 830 }
 831
 832 static int
 833 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
 834 {
 835         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 836                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
 837                     smap->type, smap->base, smap->length);
 838
 839         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
 840                 return (1);
 841
 842         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
 843             physmap_idxp));
 844 }
 845
 846 static void
 847 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
 848     int *physmap_idxp)
 849 {
 850         struct bios_smap *smap, *smapend;
 851         u_int32_t smapsize;
 852         /*
 853          * Memory map from INT 15:E820.
 854          *
 855          * subr_module.c says:
 856          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
 857          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
 858          */
 859         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
 860         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
 861
 862         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
 863                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
 864                         break;
 865 }
 866
 867 static void
 868 basemem_setup(void)
 869 {
 870
 871         if (basemem > 640) {
 872                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
 873                         basemem);
 874                 basemem = 640;
 875         }
 876
 877         pmap_basemem_setup(basemem);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
 882  * available physical memory in the system, then test this memory and
 883  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
 884  *
 885  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
 886  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
 887  *
 888  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
 889  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
 890  *
 891  * XXX first should be vm_paddr_t.
 892  */
 893 static void
 894 getmemsize(int first)
 895 {
 896         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
 897         u_long memtest;
 898         vm_paddr_t physmap[PHYS_AVAIL_ENTRIES];
 899         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
 900         int hasbrokenint12, i, res __diagused;
 901         u_int extmem;
 902         struct vm86frame vmf;
 903         struct vm86context vmc;
 904         vm_paddr_t pa;
 905         struct bios_smap *smap, *smapbase;
 906         caddr_t kmdp;
 907
 908         has_smap = 0;
 909         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
 910         bzero(physmap, sizeof(physmap));
 911         basemem = 0;
 912
 913         /*
 914          * Tell the physical memory allocator about pages used to store
 915          * the kernel and preloaded data.  See kmem_bootstrap_free().
 916          */
 917         vm_phys_early_add_seg((vm_paddr_t)KERNLOAD, trunc_page(first));
 918
 919         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above4g_allow", &above4g_allow);
 920         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above24g_allow", &above24g_allow);
 921
 922         /*
 923          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
 924          * use that and do not make any VM86 calls.
 925          */
 926         physmap_idx = 0;
 927         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
 928         if (kmdp == NULL)
 929                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
 930         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
 931             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
 932         if (smapbase != NULL) {
 933                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
 934                 has_smap = 1;
 935                 goto have_smap;
 936         }
 937
 938         /*
 939          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
 940          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
 941          * need use the SMAP to determine the base memory size.
 942          */
 943         hasbrokenint12 = 0;
 944         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
 945         if (hasbrokenint12 == 0) {
 946                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
 947                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
 948                 basemem = vmf.vmf_ax;
 949                 basemem_setup();
 950         }
 951
 952         /*
 953          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
 954          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
 955          * kernel will unmap this page later.
 956          */
 957         vmc.npages = 0;
 958         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, PMAP_MAP_LOW + ptoa(1));
 959         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
 960         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
 961
 962         vmf.vmf_ebx = 0;
 963         do {
 964                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
 965                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
 966                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
 967                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
 968                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
 969                         break;
 970                 has_smap = 1;
 971                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
 972                         break;
 973         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
 974
 975 have_smap:
 976         /*
 977          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
 978          * figure it out from the SMAP (or just guess).
 979          */
 980         if (basemem == 0) {
 981                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 982                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
 983                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
 984                                 break;
 985                         }
 986                 }
 987
 988                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
 989                 if (basemem == 0)
 990                         basemem = 640;
 991                 basemem_setup();
 992         }
 993
 994         if (physmap[1] != 0)
 995                 goto physmap_done;
 996
 997         /*
 998          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
 999          * memory size.  We will then build a simple memory map with
1000          * two segments, one for "base memory" and the second for
1001          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
1002          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
1003          * are in units of 1KB.
1004          *
1005          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
1006          */
1007         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1008         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1009                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1010         } else {
1011                 /*
1012                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
1013                  * to determine the extended memory size.  Currently
1014                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
1015                  */
1016 #if 0
1017                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1018                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1019                 extmem = vmf.vmf_ax;
1020 #else
1021                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1022 #endif
1023         }
1024
1025         /*
1026          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1027          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1028          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1029          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1030          * them beyond the limit.
1031          *
1032          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1033          *      chop it to 15MB.
1034          */
1035         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1036                 extmem = 15 * 1024;
1037
1038         physmap[0] = 0;
1039         physmap[1] = basemem * 1024;
1040         physmap_idx = 2;
1041         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1042         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1043
1044 physmap_done:
1045         /*
1046          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1047          */
1048
1049 #ifdef SMP
1050         /* make hole for AP bootstrap code */
1051         alloc_ap_trampoline(physmap, &physmap_idx);
1052 #endif
1053
1054         /*
1055          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1056          * highest page of the physical address space.  It should be
1057          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1058          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1059          *
1060          * This is especially confusing when it is much larger than the
1061          * memory size and is displayed as "realmem".
1062          */
1063         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1064
1065 #ifdef MAXMEM
1066         Maxmem = MAXMEM / 4;
1067 #endif
1068
1069         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1070                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1071
1072         /*
1073          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1074          * the amount of memory in the system.
1075          */
1076         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1077                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1078
1079         /*
1080          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1081          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1082          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1083          * pages.
1084          *
1085          * A general name is used as the code may be extended to support
1086          * additional tests beyond the current "page present" test.
1087          */
1088         memtest = 0;
1089         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1090
1091         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1092             (boothowto & RB_VERBOSE))
1093                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1094
1095         /*
1096          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1097          * extend the last memory segment to the new limit.
1098          */
1099         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1100                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1101
1102         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1103         pmap_bootstrap(first);
1104
1105         /*
1106          * Size up each available chunk of physical memory.
1107          */
1108         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1109         pa_indx = 0;
1110         da_indx = 1;
1111         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1112         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1113         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1114
1115         /*
1116          * Get dcons buffer address
1117          */
1118         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1119             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1120                 dcons_addr = 0;
1121
1122         /*
1123          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1124          * round up the start address and round down the end address.
1125          */
1126         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1127                 vm_paddr_t end;
1128
1129                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1130                 if (physmap[i + 1] < end)
1131                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1132                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1133                         int *ptr;
1134                         int tmp;
1135                         bool full, page_bad;
1136
1137                         full = false;
1138                         /*
1139                          * block out kernel memory as not available.
1140                          */
1141                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1142                                 goto do_dump_avail;
1143
1144                         /*
1145                          * block out dcons buffer
1146                          */
1147                         if (dcons_addr > 0
1148                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1149                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1150                                 goto do_dump_avail;
1151
1152                         page_bad = false;
1153                         if (memtest == 0)
1154                                 goto skip_memtest;
1155
1156                         /*
1157                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1158                          */
1159                         ptr = (int *)pmap_cmap3(pa, PG_V | PG_RW | PG_N);
1160
1161                         tmp = *(int *)ptr;
1162                         /*
1163                          * Test for alternating 1's and 0's
1164                          */
1165                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1166                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1167                                 page_bad = true;
1168                         /*
1169                          * Test for alternating 0's and 1's
1170                          */
1171                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1172                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1173                                 page_bad = true;
1174                         /*
1175                          * Test for all 1's
1176                          */
1177                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1178                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1179                                 page_bad = true;
1180                         /*
1181                          * Test for all 0's
1182                          */
1183                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1184                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1185                                 page_bad = true;
1186                         /*
1187                          * Restore original value.
1188                          */
1189                         *(int *)ptr = tmp;
1190
1191 skip_memtest:
1192                         /*
1193                          * Adjust array of valid/good pages.
1194                          */
1195                         if (page_bad == true)
1196                                 continue;
1197                         /*
1198                          * If this good page is a continuation of the
1199                          * previous set of good pages, then just increase
1200                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1201                          * Note that "end" points one higher than end,
1202                          * making the range >= start and < end.
1203                          * If we're also doing a speculative memory
1204                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1205                          * so that we keep going. The first bad page
1206                          * will terminate the loop.
1207                          */
1208                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1209                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1210                         } else {
1211                                 pa_indx++;
1212                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1213                                         printf(
1214                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1215                                         pa_indx--;
1216                                         full = true;
1217                                         goto do_dump_avail;
1218                                 }
1219                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1220                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1221                         }
1222                         physmem++;
1223 do_dump_avail:
1224                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1225                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1226                         } else {
1227                                 da_indx++;
1228                                 if (da_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1229                                         da_indx--;
1230                                         goto do_next;
1231                                 }
1232                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1233                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1234                         }
1235 do_next:
1236                         if (full)
1237                                 break;
1238                 }
1239         }
1240         pmap_cmap3(0, 0);
1241
1242         /*
1243          * XXX
1244          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1245          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1246          * calculation, etc.).
1247          */
1248         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1249             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1250                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1251                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1252                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1253         }
1254
1255         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1256
1257         /* Trim off space for the message buffer. */
1258         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1259
1260         /* Map the message buffer. */
1261         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
1262                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
1263                     off);
1264 }
1265
1266 static void
1267 i386_kdb_init(void)
1268 {
1269 #ifdef DDB
1270         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab, 0);
1271 #endif
1272         kdb_init();
1273 #ifdef KDB
1274         if (boothowto & RB_KDB)
1275                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
1276 #endif
1277 }
1278
1279 static void
1280 fixup_idt(void)
1281 {
1282         struct gate_descriptor *ip;
1283         uintptr_t off;
1284         int x;
1285
1286         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1287                 ip = &idt[x];
1288                 if (ip->gd_type != SDT_SYS386IGT &&
1289                     ip->gd_type != SDT_SYS386TGT)
1290                         continue;
1291                 off = ip->gd_looffset + (((u_int)ip->gd_hioffset) << 16);
1292                 KASSERT(off >= (uintptr_t)start_exceptions &&
1293                     off < (uintptr_t)end_exceptions,
1294                     ("IDT[%d] type %d off %#x", x, ip->gd_type, off));
1295                 off += setidt_disp;
1296                 MPASS(off >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS &&
1297                     off < PMAP_TRM_MAX_ADDRESS);
1298                 ip->gd_looffset = off;
1299                 ip->gd_hioffset = off >> 16;
1300         }
1301 }
1302
1303 static void
1304 i386_setidt1(void)
1305 {
1306         int x;
1307
1308         /* exceptions */
1309         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1310                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1311                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1312         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1313             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1314         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1315             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1316         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1317             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1318         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1319             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1320         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1321             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1322         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1323             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1324         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1325             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1326         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1327             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1328         setidt(IDT_DF, 0, SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL,
1329             SEL_KPL));
1330         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm), SDT_SYS386IGT,
1331             SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1332         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1333             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1334         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1335             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1336         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1337             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1338         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1339             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1340         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1341             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1342         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1343             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1344         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1345             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1346         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1347             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1348         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1349             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1350         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1351             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1352 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1353         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret),
1354             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1355 #endif
1356 #ifdef XENHVM
1357         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall),
1358             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1359 #endif
1360 }
1361
1362 static void
1363 i386_setidt2(void)
1364 {
1365
1366         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1367             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1368         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1369             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1370 }
1371
1372 #if defined(DEV_ISA) && !defined(DEV_ATPIC)
1373 static void
1374 i386_setidt3(void)
1375 {
1376
1377         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint),
1378             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1379         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint),
1380             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1381 }
1382 #endif
1383
1384 register_t
1385 init386(int first)
1386 {
1387         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1388         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
1389         struct pcpu *pc;
1390         struct xstate_hdr *xhdr;
1391         caddr_t kmdp;
1392         vm_offset_t addend;
1393         size_t ucode_len;
1394
1395         thread0.td_kstack = proc0kstack;
1396         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
1397
1398         /*
1399          * This may be done better later if it gets more high level
1400          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1401          */
1402         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1403
1404         if (bootinfo.bi_modulep) {
1405                 metadata_missing = 0;
1406                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_modulep < KERNBASE ?
1407                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1408                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + addend;
1409                 preload_bootstrap_relocate(addend);
1410         } else {
1411                 metadata_missing = 1;
1412         }
1413
1414         if (bootinfo.bi_envp != 0) {
1415                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_envp < KERNBASE ?
1416                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1417                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + addend, 0);
1418         } else {
1419                 init_static_kenv(NULL, 0);
1420         }
1421
1422         /*
1423          * Re-evaluate CPU features if we loaded a microcode update.
1424          */
1425         ucode_len = ucode_load_bsp(first);
1426         if (ucode_len != 0) {
1427                 identify_cpu();
1428                 first = roundup2(first + ucode_len, PAGE_SIZE);
1429         }
1430
1431         identify_hypervisor();
1432         identify_hypervisor_smbios();
1433
1434         /* Init basic tunables, hz etc */
1435         init_param1();
1436
1437         /* Set bootmethod to BIOS: it's the only supported on i386. */
1438         strlcpy(bootmethod, "BIOS", sizeof(bootmethod));
1439
1440         /*
1441          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
1442          * of address space and permissions are enforced at page level.
1443          */
1444         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1445         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1446         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1447         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1448         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1449         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1450
1451         pc = &__pcpu[0];
1452         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1453         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)pc;
1454         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int)&common_tss0;
1455
1456         for (x = 0; x < NGDT; x++)
1457                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt0[x].sd);
1458
1459         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt0[0]) - 1;
1460         r_gdt.rd_base =  (int)gdt0;
1461         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
1462         lgdt(&r_gdt);
1463
1464         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1465         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
1466                 pmap_kenter(pa, pa);
1467         dpcpu_init((void *)first, 0);
1468         first += DPCPU_SIZE;
1469         PCPU_SET(prvspace, pc);
1470         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1471         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
1472
1473         /*
1474          * Initialize mutexes.
1475          *
1476          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1477          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1478          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1479          *           under witness.
1480          */
1481         mutex_init();
1482         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
1483
1484         i386_setidt1();
1485
1486         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1487         r_idt.rd_base = (int) idt;
1488         lidt(&r_idt);
1489
1490         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1491
1492         /*
1493          * Initialize the clock before the console so that console
1494          * initialization can use DELAY().
1495          */
1496         clock_init();
1497
1498         i386_setidt2();
1499         pmap_set_nx();
1500         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1501         initializecpucache();
1502
1503         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
1504         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1505
1506         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
1507         common_tss0.tss_esp0 = thread0.td_kstack + thread0.td_kstack_pages *
1508             PAGE_SIZE - VM86_STACK_SPACE;
1509         common_tss0.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1510         common_tss0.tss_ioopt = sizeof(struct i386tss) << 16;
1511         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1512         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1513         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1514         ltr(gsel_tss);
1515
1516         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
1517 #ifdef DEV_ISA
1518 #ifdef DEV_ATPIC
1519         elcr_probe();
1520         atpic_startup();
1521 #else
1522         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1523         atpic_reset();
1524
1525         /*
1526          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1527          * interrupt handler.
1528          */
1529         i386_setidt3();
1530 #endif
1531 #endif
1532
1533         /*
1534          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
1535          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
1536          * Default to late console initialization to support these drivers.
1537          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
1538          */
1539         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
1540         if (!late_console) {
1541                 cninit();
1542                 i386_kdb_init();
1543         }
1544
1545         if (cpu_fxsr && (cpu_feature2 & CPUID2_XSAVE) != 0) {
1546                 use_xsave = 1;
1547                 TUNABLE_INT_FETCH("hw.use_xsave", &use_xsave);
1548         }
1549
1550         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1551         link_elf_ireloc(kmdp);
1552
1553         vm86_initialize();
1554         getmemsize(first);
1555         init_param2(physmem);
1556
1557         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1558
1559         if (late_console)
1560                 cninit();
1561
1562         if (metadata_missing)
1563                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1564
1565         if (late_console)
1566                 i386_kdb_init();
1567
1568         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1569         npxinit(true);
1570
1571         /*
1572          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
1573          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1574          * area.
1575          */
1576         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1577         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
1578         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1579         if (use_xsave) {
1580                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1581                     1);
1582                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1583         }
1584         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1585         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
1586         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
1587         common_tss0.tss_esp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb - VM86_STACK_SPACE;
1588         PCPU_SET(kesp0, common_tss0.tss_esp0);
1589         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
1590         ltr(gsel_tss);
1591
1592         /* transfer to user mode */
1593
1594         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1595         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1596
1597         /* setup proc 0's pcb */
1598         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1599         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = pmap_get_kcr3();
1600         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1601         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1602
1603 #ifdef FDT
1604         x86_init_fdt();
1605 #endif
1606
1607         /* Location of kernel stack for locore */
1608         return ((register_t)thread0.td_pcb);
1609 }
1610
1611 static void
1612 machdep_init_trampoline(void)
1613 {
1614         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1615         struct i386tss *tss;
1616         char *copyout_buf, *trampoline, *tramp_stack_base;
1617         int x;
1618
1619         gdt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NGDT * mp_ncpus,
1620             M_NOWAIT | M_ZERO);
1621         bcopy(gdt0, gdt, sizeof(union descriptor) * NGDT);
1622         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1623         r_gdt.rd_base = (int)gdt;
1624         lgdt(&r_gdt);
1625
1626         tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss) * mp_ncpus,
1627             M_NOWAIT | M_ZERO);
1628         bcopy(&common_tss0, tss, sizeof(struct i386tss));
1629         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_lobase = (int)tss;
1630         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)tss >> 24;
1631         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
1632
1633         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1634         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1635         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1636         PCPU_SET(common_tssp, tss);
1637         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
1638
1639         trampoline = pmap_trm_alloc(end_exceptions - start_exceptions,
1640             M_NOWAIT);
1641         bcopy(start_exceptions, trampoline, end_exceptions - start_exceptions);
1642         tramp_stack_base = pmap_trm_alloc(TRAMP_STACK_SZ, M_NOWAIT);
1643         PCPU_SET(trampstk, (uintptr_t)tramp_stack_base + TRAMP_STACK_SZ -
1644             VM86_STACK_SPACE);
1645         tss[0].tss_esp0 = PCPU_GET(trampstk);
1646
1647         idt = pmap_trm_alloc(sizeof(idt0), M_NOWAIT | M_ZERO);
1648         bcopy(idt0, idt, sizeof(idt0));
1649
1650         /* Re-initialize new IDT since the handlers were relocated */
1651         setidt_disp = trampoline - start_exceptions;
1652         if (bootverbose)
1653                 printf("Trampoline disposition %#zx\n", setidt_disp);
1654         fixup_idt();
1655
1656         r_idt.rd_limit = sizeof(struct gate_descriptor) * NIDT - 1;
1657         r_idt.rd_base = (int)idt;
1658         lidt(&r_idt);
1659
1660         /* dblfault TSS */
1661         dblfault_tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss), M_NOWAIT | M_ZERO);
1662         dblfault_stack = pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE, M_NOWAIT);
1663         dblfault_tss->tss_esp = dblfault_tss->tss_esp0 =
1664             dblfault_tss->tss_esp1 = dblfault_tss->tss_esp2 =
1665             (int)dblfault_stack + PAGE_SIZE;
1666         dblfault_tss->tss_ss = dblfault_tss->tss_ss0 = dblfault_tss->tss_ss1 =
1667             dblfault_tss->tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1668         dblfault_tss->tss_cr3 = pmap_get_kcr3();
1669         dblfault_tss->tss_eip = (int)dblfault_handler;
1670         dblfault_tss->tss_eflags = PSL_KERNEL;
1671         dblfault_tss->tss_ds = dblfault_tss->tss_es =
1672             dblfault_tss->tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1673         dblfault_tss->tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1674         dblfault_tss->tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1675         dblfault_tss->tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1676         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_lobase = (int)dblfault_tss;
1677         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)dblfault_tss >> 24;
1678
1679         /* make ldt memory segments */
1680         ldt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NLDT,
1681             M_NOWAIT | M_ZERO);
1682         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_lobase = (int)ldt;
1683         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)ldt >> 24;
1684         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1685         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1686         for (x = 0; x < nitems(ldt_segs); x++)
1687                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1688
1689         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1690         lldt(_default_ldt);
1691         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
1692
1693         copyout_buf = pmap_trm_alloc(TRAMP_COPYOUT_SZ, M_NOWAIT);
1694         PCPU_SET(copyout_buf, copyout_buf);
1695         copyout_init_tramp();
1696 }
1697 SYSINIT(vm_mem, SI_SUB_VM, SI_ORDER_SECOND, machdep_init_trampoline, NULL);
1698
1699 #ifdef COMPAT_43
1700 static void
1701 i386_setup_lcall_gate(void)
1702 {
1703         struct sysentvec *sv;
1704         struct user_segment_descriptor desc;
1705         u_int lcall_addr;
1706
1707         sv = &elf32_freebsd_sysvec;
1708         lcall_addr = (uintptr_t)sv->sv_psstrings - sz_lcall_tramp;
1709
1710         bzero(&desc, sizeof(desc));
1711         desc.sd_type = SDT_MEMERA;
1712         desc.sd_dpl = SEL_UPL;
1713         desc.sd_p = 1;
1714         desc.sd_def32 = 1;
1715         desc.sd_gran = 1;
1716         desc.sd_lolimit = 0xffff;
1717         desc.sd_hilimit = 0xf;
1718         desc.sd_lobase = lcall_addr;
1719         desc.sd_hibase = lcall_addr >> 24;
1720         bcopy(&desc, &ldt[LSYS5CALLS_SEL], sizeof(desc));
1721 }
1722 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY, i386_setup_lcall_gate, NULL);
1723 #endif
1724
1725 void
1726 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1727 {
1728
1729         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1730 }
1731
1732 static int
1733 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1734 {
1735         struct bios_smap *smapbase;
1736         struct bios_smap_xattr smap;
1737         caddr_t kmdp;
1738         uint32_t *smapattr;
1739         int count, error, i;
1740
1741         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
1742         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1743         if (kmdp == NULL)
1744                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
1745         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1746             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1747         if (smapbase == NULL)
1748                 return (0);
1749         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
1750             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
1751         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
1752         error = 0;
1753         for (i = 0; i < count; i++) {
1754                 smap.base = smapbase[i].base;
1755                 smap.length = smapbase[i].length;
1756                 smap.type = smapbase[i].type;
1757                 if (smapattr != NULL)
1758                         smap.xattr = smapattr[i];
1759                 else
1760                         smap.xattr = 0;
1761                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
1762         }
1763         return (error);
1764 }
1765 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap,
1766     CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
1767     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr",
1768     "Raw BIOS SMAP data");
1769
1770 void
1771 spinlock_enter(void)
1772 {
1773         struct thread *td;
1774         register_t flags;
1775
1776         td = curthread;
1777         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1778                 flags = intr_disable();
1779                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1780                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1781                 critical_enter();
1782         } else
1783                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1784 }
1785
1786 void
1787 spinlock_exit(void)
1788 {
1789         struct thread *td;
1790         register_t flags;
1791
1792         td = curthread;
1793         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1794         td->td_md.md_spinlock_count--;
1795         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1796                 critical_exit();
1797                 intr_restore(flags);
1798         }
1799 }
1800
1801 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1802 static void f00f_hack(void *unused);
1803 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
1804
1805 static void
1806 f00f_hack(void *unused)
1807 {
1808         struct region_descriptor r_idt;
1809         struct gate_descriptor *new_idt;
1810         vm_offset_t tmp;
1811
1812         if (!has_f00f_bug)
1813                 return;
1814
1815         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
1816
1817         tmp = (vm_offset_t)pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE * 3, M_NOWAIT | M_ZERO);
1818         if (tmp == 0)
1819                 panic("kmem_malloc returned 0");
1820         tmp = round_page(tmp);
1821
1822         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
1823         new_idt = (struct gate_descriptor *)
1824             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
1825         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
1826         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
1827         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1828         lidt(&r_idt);
1829         /* SMP machines do not need the F00F hack. */
1830         idt = new_idt;
1831         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
1832 }
1833 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
1834
1835 /*
1836  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1837  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1838  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1839  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1840  * enough for a backtrace.
1841  */
1842 void
1843 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1844 {
1845
1846         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
1847         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
1848         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
1849         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
1850         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
1851         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
1852         pcb->pcb_gs = rgs();
1853 }
1854
1855 #ifdef KDB
1856
1857 /*
1858  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
1859  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
1860  */
1861
1862 /* silence compiler warnings */
1863 u_char inb_(u_short);
1864 void outb_(u_short, u_char);
1865
1866 u_char
1867 inb_(u_short port)
1868 {
1869         return inb(port);
1870 }
1871
1872 void
1873 outb_(u_short port, u_char data)
1874 {
1875         outb(port, data);
1876 }
1877
1878 #endif /* KDB */