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  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  44  */
  45
  46 #include <sys/cdefs.h>
  47 __FBSDID("$FreeBSD$");
  48
  49 #include "opt_apic.h"
  50 #include "opt_atpic.h"
  51 #include "opt_cpu.h"
  52 #include "opt_ddb.h"
  53 #include "opt_inet.h"
  54 #include "opt_isa.h"
  55 #include "opt_kstack_pages.h"
  56 #include "opt_maxmem.h"
  57 #include "opt_mp_watchdog.h"
  58 #include "opt_perfmon.h"
  59 #include "opt_platform.h"
  60
  61 #include <sys/param.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/systm.h>
  64 #include <sys/bio.h>
  65 #include <sys/buf.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/callout.h>
  68 #include <sys/cons.h>
  69 #include <sys/cpu.h>
  70 #include <sys/eventhandler.h>
  71 #include <sys/exec.h>
  72 #include <sys/imgact.h>
  73 #include <sys/kdb.h>
  74 #include <sys/kernel.h>
  75 #include <sys/ktr.h>
  76 #include <sys/linker.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <sys/malloc.h>
  79 #include <sys/memrange.h>
  80 #include <sys/msgbuf.h>
  81 #include <sys/mutex.h>
  82 #include <sys/pcpu.h>
  83 #include <sys/ptrace.h>
  84 #include <sys/reboot.h>
  85 #include <sys/reg.h>
  86 #include <sys/rwlock.h>
  87 #include <sys/sched.h>
  88 #include <sys/signalvar.h>
  89 #include <sys/smp.h>
  90 #include <sys/syscallsubr.h>
  91 #include <sys/sysctl.h>
  92 #include <sys/sysent.h>
  93 #include <sys/sysproto.h>
  94 #include <sys/ucontext.h>
  95 #include <sys/vmmeter.h>
  96
  97 #include <vm/vm.h>
  98 #include <vm/vm_param.h>
  99 #include <vm/vm_extern.h>
 100 #include <vm/vm_kern.h>
 101 #include <vm/vm_page.h>
 102 #include <vm/vm_map.h>
 103 #include <vm/vm_object.h>
 104 #include <vm/vm_pager.h>
 105 #include <vm/vm_phys.h>
 106 #include <vm/vm_dumpset.h>
 107
 108 #ifdef DDB
 109 #ifndef KDB
 110 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 111 #endif
 112 #include <ddb/ddb.h>
 113 #include <ddb/db_sym.h>
 114 #endif
 115
 116 #include <isa/rtc.h>
 117
 118 #include <net/netisr.h>
 119
 120 #include <machine/bootinfo.h>
 121 #include <machine/clock.h>
 122 #include <machine/cpu.h>
 123 #include <machine/cputypes.h>
 124 #include <machine/intr_machdep.h>
 125 #include <x86/mca.h>
 126 #include <machine/md_var.h>
 127 #include <machine/metadata.h>
 128 #include <machine/mp_watchdog.h>
 129 #include <machine/pc/bios.h>
 130 #include <machine/pcb.h>
 131 #include <machine/pcb_ext.h>
 132 #include <machine/proc.h>
 133 #include <machine/sigframe.h>
 134 #include <machine/specialreg.h>
 135 #include <machine/sysarch.h>
 136 #include <machine/trap.h>
 137 #include <x86/ucode.h>
 138 #include <machine/vm86.h>
 139 #include <x86/init.h>
 140 #ifdef PERFMON
 141 #include <machine/perfmon.h>
 142 #endif
 143 #ifdef SMP
 144 #include <machine/smp.h>
 145 #endif
 146 #ifdef FDT
 147 #include <x86/fdt.h>
 148 #endif
 149
 150 #ifdef DEV_APIC
 151 #include <x86/apicvar.h>
 152 #endif
 153
 154 #ifdef DEV_ISA
 155 #include <x86/isa/icu.h>
 156 #endif
 157
 158 /* Sanity check for __curthread() */
 159 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 160
 161 register_t init386(int first);
 162 void dblfault_handler(void);
 163 void identify_cpu(void);
 164
 165 static void cpu_startup(void *);
 166 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 167
 168 /* Intel ICH registers */
 169 #define ICH_PMBASE      0x400
 170 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 171
 172 int     _udatasel, _ucodesel;
 173 u_int   basemem;
 174 static int above4g_allow = 1;
 175 static int above24g_allow = 0;
 176
 177 int cold = 1;
 178
 179 long Maxmem = 0;
 180 long realmem = 0;
 181
 182 #ifdef PAE
 183 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 184 #endif
 185
 186 struct kva_md_info kmi;
 187
 188 static struct trapframe proc0_tf;
 189 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 190
 191 static void i386_clock_source_init(void);
 192
 193 struct mtx icu_lock;
 194
 195 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 196
 197 extern char start_exceptions[], end_exceptions[];
 198
 199 extern struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec;
 200
 201 /* Default init_ops implementation. */
 202 struct init_ops init_ops = {
 203         .early_clock_source_init =      i386_clock_source_init,
 204         .early_delay =                  i8254_delay,
 205 #ifdef DEV_APIC
 206         .msi_init =                     msi_init,
 207 #endif
 208 };
 209
 210 static void
 211 i386_clock_source_init(void)
 212 {
 213         i8254_init();
 214         tsc_init();
 215 }
 216
 217 static void
 218 cpu_startup(dummy)
 219         void *dummy;
 220 {
 221         uintmax_t memsize;
 222         char *sysenv;
 223
 224         /*
 225          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 226          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 227          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 228          * start the APs.
 229          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 230          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 231          */
 232         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 233         if (sysenv != NULL) {
 234                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 235                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 236                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 237                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 238                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 239                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 240                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 241                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 242                         if (bootverbose)
 243                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 244                                     "Intel ICH.\n");
 245                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 246                 }
 247                 freeenv(sysenv);
 248         }
 249
 250         /*
 251          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 252          */
 253         startrtclock();
 254         printcpuinfo();
 255         panicifcpuunsupported();
 256 #ifdef PERFMON
 257         perfmon_init();
 258 #endif
 259
 260         /*
 261          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 262          */
 263         memsize = 0;
 264         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 265         if (sysenv != NULL) {
 266                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 267                 freeenv(sysenv);
 268         }
 269         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_free_count()))
 270                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 271         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 272         realmem = atop(memsize);
 273
 274         /*
 275          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 276          */
 277         if (bootverbose) {
 278                 int indx;
 279
 280                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 281                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 282                         vm_paddr_t size;
 283
 284                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 285                         printf(
 286                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 287                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 288                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 289                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 290                 }
 291         }
 292
 293         vm_ksubmap_init(&kmi);
 294
 295         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 296             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()),
 297             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()) / 1048576);
 298
 299         /*
 300          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 301          */
 302         bufinit();
 303         vm_pager_bufferinit();
 304         cpu_setregs();
 305 }
 306
 307 void
 308 cpu_setregs(void)
 309 {
 310         unsigned int cr0;
 311
 312         cr0 = rcr0();
 313
 314         /*
 315          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
 316          *
 317          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
 318          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
 319          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
 320          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
 321          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
 322          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
 323          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
 324          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
 325          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
 326          *
 327          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
 328          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
 329          */
 330         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 331         load_cr0(cr0);
 332         load_gs(_udatasel);
 333 }
 334
 335 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
 336 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 337         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
 338
 339 static char bootmethod[16] = "BIOS";
 340 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
 341     "System firmware boot method");
 342
 343 /*
 344  * Initialize 386 and configure to run kernel
 345  */
 346
 347 /*
 348  * Initialize segments & interrupt table
 349  */
 350
 351 int _default_ldt;
 352
 353 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
 354
 355 union descriptor gdt0[NGDT];    /* initial global descriptor table */
 356 union descriptor *gdt = gdt0;   /* global descriptor table */
 357
 358 union descriptor *ldt;          /* local descriptor table */
 359
 360 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 361 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 362
 363 static struct i386tss *dblfault_tss;
 364 static char *dblfault_stack;
 365
 366 static struct i386tss common_tss0;
 367
 368 vm_offset_t proc0kstack;
 369
 370 /*
 371  * software prototypes -- in more palatable form.
 372  *
 373  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
 374  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
 375  */
 376 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 377 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 378 {       .ssd_base = 0x0,
 379         .ssd_limit = 0x0,
 380         .ssd_type = 0,
 381         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 382         .ssd_p = 0,
 383         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 384         .ssd_def32 = 0,
 385         .ssd_gran = 0           },
 386 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
 387 {       .ssd_base = 0x0,
 388         .ssd_limit = 0xfffff,
 389         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 390         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 391         .ssd_p = 1,
 392         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 393         .ssd_def32 = 1,
 394         .ssd_gran = 1           },
 395 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
 396 {       .ssd_base = 0x0,
 397         .ssd_limit = 0xfffff,
 398         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 399         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 400         .ssd_p = 1,
 401         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 402         .ssd_def32 = 1,
 403         .ssd_gran = 1           },
 404 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
 405 {       .ssd_base = 0x0,
 406         .ssd_limit = 0xfffff,
 407         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 408         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 409         .ssd_p = 1,
 410         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 411         .ssd_def32 = 1,
 412         .ssd_gran = 1           },
 413 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 414 {       .ssd_base = 0x0,
 415         .ssd_limit = 0xfffff,
 416         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 417         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 418         .ssd_p = 1,
 419         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 420         .ssd_def32 = 1,
 421         .ssd_gran = 1           },
 422 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 423 {       .ssd_base = 0x0,
 424         .ssd_limit = 0xfffff,
 425         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 426         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 427         .ssd_p = 1,
 428         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 429         .ssd_def32 = 1,
 430         .ssd_gran = 1           },
 431 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
 432 {       .ssd_base = 0x0,
 433         .ssd_limit = 0xfffff,
 434         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 435         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 436         .ssd_p = 1,
 437         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 438         .ssd_def32 = 1,
 439         .ssd_gran = 1           },
 440 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
 441 {       .ssd_base = 0x0,
 442         .ssd_limit = 0xfffff,
 443         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 444         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 445         .ssd_p = 1,
 446         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 447         .ssd_def32 = 1,
 448         .ssd_gran = 1           },
 449 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
 450 {       .ssd_base = 0x400,
 451         .ssd_limit = 0xfffff,
 452         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 453         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 454         .ssd_p = 1,
 455         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 456         .ssd_def32 = 1,
 457         .ssd_gran = 1           },
 458 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 459 {
 460         .ssd_base = 0x0,
 461         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 462         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 463         .ssd_dpl = 0,
 464         .ssd_p = 1,
 465         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 466         .ssd_def32 = 0,
 467         .ssd_gran = 0           },
 468 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
 469 {       .ssd_base = 0,
 470         .ssd_limit = sizeof(union descriptor) * NLDT - 1,
 471         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 472         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 473         .ssd_p = 1,
 474         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 475         .ssd_def32 = 0,
 476         .ssd_gran = 0           },
 477 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
 478 {       .ssd_base = 0,
 479         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
 480         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 481         .ssd_dpl = 0,
 482         .ssd_p = 1,
 483         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 484         .ssd_def32 = 0,
 485         .ssd_gran = 0           },
 486 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
 487 {       .ssd_base = 0,
 488         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 489         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 490         .ssd_dpl = 0,
 491         .ssd_p = 1,
 492         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 493         .ssd_def32 = 0,
 494         .ssd_gran = 0           },
 495 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
 496 {       .ssd_base = 0,
 497         .ssd_limit = 0xfffff,
 498         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 499         .ssd_dpl = 0,
 500         .ssd_p = 1,
 501         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 502         .ssd_def32 = 0,
 503         .ssd_gran = 1           },
 504 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
 505 {       .ssd_base = 0,
 506         .ssd_limit = 0xfffff,
 507         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 508         .ssd_dpl = 0,
 509         .ssd_p = 1,
 510         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 511         .ssd_def32 = 0,
 512         .ssd_gran = 1           },
 513 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
 514 {       .ssd_base = 0,
 515         .ssd_limit = 0xfffff,
 516         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 517         .ssd_dpl = 0,
 518         .ssd_p = 1,
 519         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 520         .ssd_def32 = 1,
 521         .ssd_gran = 1           },
 522 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
 523 {       .ssd_base = 0,
 524         .ssd_limit = 0xfffff,
 525         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 526         .ssd_dpl = 0,
 527         .ssd_p = 1,
 528         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 529         .ssd_def32 = 0,
 530         .ssd_gran = 1           },
 531 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
 532 {       .ssd_base = 0,
 533         .ssd_limit = 0xfffff,
 534         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 535         .ssd_dpl = 0,
 536         .ssd_p = 1,
 537         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 538         .ssd_def32 = 0,
 539         .ssd_gran = 1           },
 540 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
 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 };
 550
 551 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
 552         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 553 {       .ssd_base = 0x0,
 554         .ssd_limit = 0x0,
 555         .ssd_type = 0,
 556         .ssd_dpl = 0,
 557         .ssd_p = 0,
 558         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 559         .ssd_def32 = 0,
 560         .ssd_gran = 0           },
 561         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 562 {       .ssd_base = 0x0,
 563         .ssd_limit = 0x0,
 564         .ssd_type = 0,
 565         .ssd_dpl = 0,
 566         .ssd_p = 0,
 567         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 568         .ssd_def32 = 0,
 569         .ssd_gran = 0           },
 570         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 571 {       .ssd_base = 0x0,
 572         .ssd_limit = 0x0,
 573         .ssd_type = 0,
 574         .ssd_dpl = 0,
 575         .ssd_p = 0,
 576         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 577         .ssd_def32 = 0,
 578         .ssd_gran = 0           },
 579         /* Code Descriptor for user */
 580 {       .ssd_base = 0x0,
 581         .ssd_limit = 0xfffff,
 582         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 583         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 584         .ssd_p = 1,
 585         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 586         .ssd_def32 = 1,
 587         .ssd_gran = 1           },
 588         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 589 {       .ssd_base = 0x0,
 590         .ssd_limit = 0x0,
 591         .ssd_type = 0,
 592         .ssd_dpl = 0,
 593         .ssd_p = 0,
 594         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 595         .ssd_def32 = 0,
 596         .ssd_gran = 0           },
 597         /* Data Descriptor for user */
 598 {       .ssd_base = 0x0,
 599         .ssd_limit = 0xfffff,
 600         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 601         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 602         .ssd_p = 1,
 603         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 604         .ssd_def32 = 1,
 605         .ssd_gran = 1           },
 606 };
 607
 608 size_t setidt_disp;
 609
 610 void
 611 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
 612 {
 613         uintptr_t off;
 614
 615         off = func != NULL ? (uintptr_t)func + setidt_disp : 0;
 616         setidt_nodisp(idx, off, typ, dpl, selec);
 617 }
 618
 619 void
 620 setidt_nodisp(int idx, uintptr_t off, int typ, int dpl, int selec)
 621 {
 622         struct gate_descriptor *ip;
 623
 624         ip = idt + idx;
 625         ip->gd_looffset = off;
 626         ip->gd_selector = selec;
 627         ip->gd_stkcpy = 0;
 628         ip->gd_xx = 0;
 629         ip->gd_type = typ;
 630         ip->gd_dpl = dpl;
 631         ip->gd_p = 1;
 632         ip->gd_hioffset = ((u_int)off) >> 16 ;
 633 }
 634
 635 extern inthand_t
 636         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 637         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 638         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 639         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 640         IDTVEC(xmm),
 641 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 642         IDTVEC(dtrace_ret),
 643 #endif
 644 #ifdef XENHVM
 645         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 646 #endif
 647         IDTVEC(int0x80_syscall);
 648
 649 #ifdef DDB
 650 /*
 651  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 652  * the default 'rsvd' entry point.
 653  */
 654 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
 655 {
 656         struct gate_descriptor *ip;
 657         int idx;
 658         uintptr_t func, func_trm;
 659         bool trm;
 660
 661         ip = idt;
 662         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 663                 if (ip->gd_type == SDT_SYSTASKGT) {
 664                         db_printf("%3d\t<TASK>\n", idx);
 665                 } else {
 666                         func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 667                         if (func >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS) {
 668                                 func_trm = func;
 669                                 func -= setidt_disp;
 670                                 trm = true;
 671                         } else
 672                                 trm = false;
 673                         if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 674                                 db_printf("%3d\t", idx);
 675                                 db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 676                                 if (trm)
 677                                         db_printf(" (trampoline %#x)",
 678                                             func_trm);
 679                                 db_printf("\n");
 680                         }
 681                 }
 682                 ip++;
 683         }
 684 }
 685
 686 /* Show privileged registers. */
 687 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
 688 {
 689         uint64_t idtr, gdtr;
 690
 691         idtr = ridt();
 692         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
 693             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
 694         gdtr = rgdt();
 695         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
 696             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
 697         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
 698         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
 699         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
 700         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
 701         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
 702         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
 703         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 704                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
 705         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
 706                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 707         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 708                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
 709                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 710         if (((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
 711             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6) ||
 712             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_HYGON)
 713                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 714         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
 715                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 716 }
 717
 718 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
 719 {
 720
 721         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
 722         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
 723         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
 724         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
 725         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
 726         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
 727 }
 728
 729 DB_SHOW_COMMAND(frame, db_show_frame)
 730 {
 731         struct trapframe *frame;
 732
 733         frame = have_addr ? (struct trapframe *)addr : curthread->td_frame;
 734         printf("ss %#x esp %#x efl %#x cs %#x eip %#x\n",
 735             frame->tf_ss, frame->tf_esp, frame->tf_eflags, frame->tf_cs,
 736             frame->tf_eip);
 737         printf("err %#x trapno %d\n", frame->tf_err, frame->tf_trapno);
 738         printf("ds %#x es %#x fs %#x\n",
 739             frame->tf_ds, frame->tf_es, frame->tf_fs);
 740         printf("eax %#x ecx %#x edx %#x ebx %#x\n",
 741             frame->tf_eax, frame->tf_ecx, frame->tf_edx, frame->tf_ebx);
 742         printf("ebp %#x esi %#x edi %#x\n",
 743             frame->tf_ebp, frame->tf_esi, frame->tf_edi);
 744
 745 }
 746 #endif
 747
 748 void
 749 sdtossd(sd, ssd)
 750         struct segment_descriptor *sd;
 751         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 752 {
 753         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 754         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 755         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 756         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 757         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 758         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 759         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 760 }
 761
 762 static int
 763 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 764     int *physmap_idxp)
 765 {
 766         uint64_t lim, ign;
 767         int i, insert_idx, physmap_idx;
 768
 769         physmap_idx = *physmap_idxp;
 770
 771         if (length == 0)
 772                 return (1);
 773
 774         lim = 0x100000000;                                      /*  4G */
 775         if (pae_mode && above4g_allow)
 776                 lim = above24g_allow ? -1ULL : 0x600000000;     /* 24G */
 777         if (base >= lim) {
 778                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 779                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 780                     (u_int)(length / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 781                     above4g_allow, above24g_allow);
 782                 return (1);
 783         }
 784         if (base + length >= lim) {
 785                 ign = base + length - lim;
 786                 length -= ign;
 787                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 788                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 789                     (u_int)(ign / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 790                     above4g_allow, above24g_allow);
 791         }
 792
 793         /*
 794          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 795          * assuming the new entry will be added to the end.
 796          */
 797         insert_idx = physmap_idx + 2;
 798         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 799                 if (base < physmap[i + 1]) {
 800                         if (base + length <= physmap[i]) {
 801                                 insert_idx = i;
 802                                 break;
 803                         }
 804                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 805                                 printf(
 806                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
 807                         return (1);
 808                 }
 809         }
 810
 811         /* See if we can prepend to the next entry. */
 812         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
 813                 physmap[insert_idx] = base;
 814                 return (1);
 815         }
 816
 817         /* See if we can append to the previous entry. */
 818         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
 819                 physmap[insert_idx - 1] += length;
 820                 return (1);
 821         }
 822
 823         physmap_idx += 2;
 824         *physmap_idxp = physmap_idx;
 825         if (physmap_idx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
 826                 printf(
 827                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
 828                 return (0);
 829         }
 830
 831         /*
 832          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
 833          * entry if needed.
 834          */
 835         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
 836                 physmap[i] = physmap[i - 2];
 837                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
 838         }
 839
 840         /* Insert the new entry. */
 841         physmap[insert_idx] = base;
 842         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
 843         return (1);
 844 }
 845
 846 static int
 847 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
 848 {
 849         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 850                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
 851                     smap->type, smap->base, smap->length);
 852
 853         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
 854                 return (1);
 855
 856         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
 857             physmap_idxp));
 858 }
 859
 860 static void
 861 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
 862     int *physmap_idxp)
 863 {
 864         struct bios_smap *smap, *smapend;
 865         u_int32_t smapsize;
 866         /*
 867          * Memory map from INT 15:E820.
 868          *
 869          * subr_module.c says:
 870          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
 871          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
 872          */
 873         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
 874         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
 875
 876         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
 877                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
 878                         break;
 879 }
 880
 881 static void
 882 basemem_setup(void)
 883 {
 884
 885         if (basemem > 640) {
 886                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
 887                         basemem);
 888                 basemem = 640;
 889         }
 890
 891         pmap_basemem_setup(basemem);
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
 896  * available physical memory in the system, then test this memory and
 897  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
 898  *
 899  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
 900  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
 901  *
 902  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
 903  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
 904  *
 905  * XXX first should be vm_paddr_t.
 906  */
 907 static void
 908 getmemsize(int first)
 909 {
 910         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
 911         u_long memtest;
 912         vm_paddr_t physmap[PHYS_AVAIL_ENTRIES];
 913         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
 914         int hasbrokenint12, i, res;
 915         u_int extmem;
 916         struct vm86frame vmf;
 917         struct vm86context vmc;
 918         vm_paddr_t pa;
 919         struct bios_smap *smap, *smapbase;
 920         caddr_t kmdp;
 921
 922         has_smap = 0;
 923         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
 924         bzero(physmap, sizeof(physmap));
 925         basemem = 0;
 926
 927         /*
 928          * Tell the physical memory allocator about pages used to store
 929          * the kernel and preloaded data.  See kmem_bootstrap_free().
 930          */
 931         vm_phys_early_add_seg((vm_paddr_t)KERNLOAD, trunc_page(first));
 932
 933         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above4g_allow", &above4g_allow);
 934         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above24g_allow", &above24g_allow);
 935
 936         /*
 937          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
 938          * use that and do not make any VM86 calls.
 939          */
 940         physmap_idx = 0;
 941         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
 942         if (kmdp == NULL)
 943                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
 944         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
 945             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
 946         if (smapbase != NULL) {
 947                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
 948                 has_smap = 1;
 949                 goto have_smap;
 950         }
 951
 952         /*
 953          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
 954          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
 955          * need use the SMAP to determine the base memory size.
 956          */
 957         hasbrokenint12 = 0;
 958         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
 959         if (hasbrokenint12 == 0) {
 960                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
 961                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
 962                 basemem = vmf.vmf_ax;
 963                 basemem_setup();
 964         }
 965
 966         /*
 967          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
 968          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
 969          * kernel will unmap this page later.
 970          */
 971         vmc.npages = 0;
 972         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, PMAP_MAP_LOW + ptoa(1));
 973         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
 974         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
 975
 976         vmf.vmf_ebx = 0;
 977         do {
 978                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
 979                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
 980                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
 981                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
 982                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
 983                         break;
 984                 has_smap = 1;
 985                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
 986                         break;
 987         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
 988
 989 have_smap:
 990         /*
 991          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
 992          * figure it out from the SMAP (or just guess).
 993          */
 994         if (basemem == 0) {
 995                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 996                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
 997                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
 998                                 break;
 999                         }
1000                 }
1001
1002                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
1003                 if (basemem == 0)
1004                         basemem = 640;
1005                 basemem_setup();
1006         }
1007
1008         if (physmap[1] != 0)
1009                 goto physmap_done;
1010
1011         /*
1012          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
1013          * memory size.  We will then build a simple memory map with
1014          * two segments, one for "base memory" and the second for
1015          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
1016          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
1017          * are in units of 1KB.
1018          *
1019          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
1020          */
1021         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1022         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1023                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1024         } else {
1025                 /*
1026                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
1027                  * to determine the extended memory size.  Currently
1028                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
1029                  */
1030 #if 0
1031                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1032                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1033                 extmem = vmf.vmf_ax;
1034 #else
1035                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1036 #endif
1037         }
1038
1039         /*
1040          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1041          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1042          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1043          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1044          * them beyond the limit.
1045          *
1046          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1047          *      chop it to 15MB.
1048          */
1049         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1050                 extmem = 15 * 1024;
1051
1052         physmap[0] = 0;
1053         physmap[1] = basemem * 1024;
1054         physmap_idx = 2;
1055         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1056         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1057
1058 physmap_done:
1059         /*
1060          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1061          */
1062
1063 #ifdef SMP
1064         /* make hole for AP bootstrap code */
1065         alloc_ap_trampoline(physmap, &physmap_idx);
1066 #endif
1067
1068         /*
1069          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1070          * highest page of the physical address space.  It should be
1071          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1072          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1073          *
1074          * This is especially confusing when it is much larger than the
1075          * memory size and is displayed as "realmem".
1076          */
1077         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1078
1079 #ifdef MAXMEM
1080         Maxmem = MAXMEM / 4;
1081 #endif
1082
1083         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1084                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1085
1086         /*
1087          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1088          * the amount of memory in the system.
1089          */
1090         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1091                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1092
1093         /*
1094          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1095          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1096          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1097          * pages.
1098          *
1099          * A general name is used as the code may be extended to support
1100          * additional tests beyond the current "page present" test.
1101          */
1102         memtest = 0;
1103         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1104
1105         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1106             (boothowto & RB_VERBOSE))
1107                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1108
1109         /*
1110          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1111          * extend the last memory segment to the new limit.
1112          */
1113         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1114                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1115
1116         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1117         pmap_bootstrap(first);
1118
1119         /*
1120          * Size up each available chunk of physical memory.
1121          */
1122         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1123         pa_indx = 0;
1124         da_indx = 1;
1125         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1126         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1127         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1128
1129         /*
1130          * Get dcons buffer address
1131          */
1132         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1133             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1134                 dcons_addr = 0;
1135
1136         /*
1137          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1138          * round up the start address and round down the end address.
1139          */
1140         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1141                 vm_paddr_t end;
1142
1143                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1144                 if (physmap[i + 1] < end)
1145                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1146                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1147                         int tmp, page_bad, full;
1148                         int *ptr;
1149
1150                         full = FALSE;
1151                         /*
1152                          * block out kernel memory as not available.
1153                          */
1154                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1155                                 goto do_dump_avail;
1156
1157                         /*
1158                          * block out dcons buffer
1159                          */
1160                         if (dcons_addr > 0
1161                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1162                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1163                                 goto do_dump_avail;
1164
1165                         page_bad = FALSE;
1166                         if (memtest == 0)
1167                                 goto skip_memtest;
1168
1169                         /*
1170                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1171                          */
1172                         ptr = (int *)pmap_cmap3(pa, PG_V | PG_RW | PG_N);
1173
1174                         tmp = *(int *)ptr;
1175                         /*
1176                          * Test for alternating 1's and 0's
1177                          */
1178                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1179                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1180                                 page_bad = TRUE;
1181                         /*
1182                          * Test for alternating 0's and 1's
1183                          */
1184                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1185                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1186                                 page_bad = TRUE;
1187                         /*
1188                          * Test for all 1's
1189                          */
1190                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1191                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1192                                 page_bad = TRUE;
1193                         /*
1194                          * Test for all 0's
1195                          */
1196                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1197                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1198                                 page_bad = TRUE;
1199                         /*
1200                          * Restore original value.
1201                          */
1202                         *(int *)ptr = tmp;
1203
1204 skip_memtest:
1205                         /*
1206                          * Adjust array of valid/good pages.
1207                          */
1208                         if (page_bad == TRUE)
1209                                 continue;
1210                         /*
1211                          * If this good page is a continuation of the
1212                          * previous set of good pages, then just increase
1213                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1214                          * Note that "end" points one higher than end,
1215                          * making the range >= start and < end.
1216                          * If we're also doing a speculative memory
1217                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1218                          * so that we keep going. The first bad page
1219                          * will terminate the loop.
1220                          */
1221                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1222                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1223                         } else {
1224                                 pa_indx++;
1225                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1226                                         printf(
1227                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1228                                         pa_indx--;
1229                                         full = TRUE;
1230                                         goto do_dump_avail;
1231                                 }
1232                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1233                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1234                         }
1235                         physmem++;
1236 do_dump_avail:
1237                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1238                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1239                         } else {
1240                                 da_indx++;
1241                                 if (da_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1242                                         da_indx--;
1243                                         goto do_next;
1244                                 }
1245                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1246                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1247                         }
1248 do_next:
1249                         if (full)
1250                                 break;
1251                 }
1252         }
1253         pmap_cmap3(0, 0);
1254
1255         /*
1256          * XXX
1257          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1258          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1259          * calculation, etc.).
1260          */
1261         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1262             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1263                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1264                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1265                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1266         }
1267
1268         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1269
1270         /* Trim off space for the message buffer. */
1271         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1272
1273         /* Map the message buffer. */
1274         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
1275                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
1276                     off);
1277 }
1278
1279 static void
1280 i386_kdb_init(void)
1281 {
1282 #ifdef DDB
1283         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab, 0);
1284 #endif
1285         kdb_init();
1286 #ifdef KDB
1287         if (boothowto & RB_KDB)
1288                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
1289 #endif
1290 }
1291
1292 static void
1293 fixup_idt(void)
1294 {
1295         struct gate_descriptor *ip;
1296         uintptr_t off;
1297         int x;
1298
1299         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1300                 ip = &idt[x];
1301                 if (ip->gd_type != SDT_SYS386IGT &&
1302                     ip->gd_type != SDT_SYS386TGT)
1303                         continue;
1304                 off = ip->gd_looffset + (((u_int)ip->gd_hioffset) << 16);
1305                 KASSERT(off >= (uintptr_t)start_exceptions &&
1306                     off < (uintptr_t)end_exceptions,
1307                     ("IDT[%d] type %d off %#x", x, ip->gd_type, off));
1308                 off += setidt_disp;
1309                 MPASS(off >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS &&
1310                     off < PMAP_TRM_MAX_ADDRESS);
1311                 ip->gd_looffset = off;
1312                 ip->gd_hioffset = off >> 16;
1313         }
1314 }
1315
1316 static void
1317 i386_setidt1(void)
1318 {
1319         int x;
1320
1321         /* exceptions */
1322         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1323                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1324                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1325         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1326             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1327         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1328             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1329         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1330             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1331         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1332             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1333         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1334             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1335         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1336             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1337         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1338             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1339         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1340             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1341         setidt(IDT_DF, 0, SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL,
1342             SEL_KPL));
1343         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm), SDT_SYS386IGT,
1344             SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1345         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1346             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1347         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1348             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1349         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1350             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1351         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1352             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1353         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1354             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1355         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1356             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1357         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1358             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1359         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1360             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1361         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1362             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1363         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1364             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1365 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1366         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret),
1367             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1368 #endif
1369 #ifdef XENHVM
1370         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall),
1371             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1372 #endif
1373 }
1374
1375 static void
1376 i386_setidt2(void)
1377 {
1378
1379         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1380             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1381         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1382             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1383 }
1384
1385 #if defined(DEV_ISA) && !defined(DEV_ATPIC)
1386 static void
1387 i386_setidt3(void)
1388 {
1389
1390         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint),
1391             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1392         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint),
1393             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1394 }
1395 #endif
1396
1397 register_t
1398 init386(int first)
1399 {
1400         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1401         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
1402         struct pcpu *pc;
1403         struct xstate_hdr *xhdr;
1404         caddr_t kmdp;
1405         vm_offset_t addend;
1406         size_t ucode_len;
1407         int late_console;
1408
1409         thread0.td_kstack = proc0kstack;
1410         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
1411
1412         /*
1413          * This may be done better later if it gets more high level
1414          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1415          */
1416         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1417
1418         if (bootinfo.bi_modulep) {
1419                 metadata_missing = 0;
1420                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_modulep < KERNBASE ?
1421                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1422                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + addend;
1423                 preload_bootstrap_relocate(addend);
1424         } else {
1425                 metadata_missing = 1;
1426         }
1427
1428         if (bootinfo.bi_envp != 0) {
1429                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_envp < KERNBASE ?
1430                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1431                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + addend, 0);
1432         } else {
1433                 init_static_kenv(NULL, 0);
1434         }
1435
1436         /*
1437          * Re-evaluate CPU features if we loaded a microcode update.
1438          */
1439         ucode_len = ucode_load_bsp(first);
1440         if (ucode_len != 0) {
1441                 identify_cpu();
1442                 first = roundup2(first + ucode_len, PAGE_SIZE);
1443         }
1444
1445         identify_hypervisor();
1446
1447         /* Init basic tunables, hz etc */
1448         init_param1();
1449
1450         /*
1451          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
1452          * of address space and permissions are enforced at page level.
1453          */
1454         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1455         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1456         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1457         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1458         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1459         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1460
1461         pc = &__pcpu[0];
1462         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1463         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)pc;
1464         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int)&common_tss0;
1465
1466         for (x = 0; x < NGDT; x++)
1467                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt0[x].sd);
1468
1469         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt0[0]) - 1;
1470         r_gdt.rd_base =  (int)gdt0;
1471         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
1472         lgdt(&r_gdt);
1473
1474         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1475         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
1476                 pmap_kenter(pa, pa);
1477         dpcpu_init((void *)first, 0);
1478         first += DPCPU_SIZE;
1479         PCPU_SET(prvspace, pc);
1480         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1481         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
1482
1483         /*
1484          * Initialize mutexes.
1485          *
1486          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1487          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1488          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1489          *           under witness.
1490          */
1491         mutex_init();
1492         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
1493
1494         i386_setidt1();
1495
1496         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1497         r_idt.rd_base = (int) idt;
1498         lidt(&r_idt);
1499
1500         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1501
1502         /*
1503          * Initialize the clock before the console so that console
1504          * initialization can use DELAY().
1505          */
1506         clock_init();
1507
1508         i386_setidt2();
1509         pmap_set_nx();
1510         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1511         initializecpucache();
1512
1513         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
1514         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1515
1516         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
1517         common_tss0.tss_esp0 = thread0.td_kstack + thread0.td_kstack_pages *
1518             PAGE_SIZE - VM86_STACK_SPACE;
1519         common_tss0.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1520         common_tss0.tss_ioopt = sizeof(struct i386tss) << 16;
1521         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1522         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1523         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1524         ltr(gsel_tss);
1525
1526         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
1527 #ifdef DEV_ISA
1528 #ifdef DEV_ATPIC
1529         elcr_probe();
1530         atpic_startup();
1531 #else
1532         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1533         atpic_reset();
1534
1535         /*
1536          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1537          * interrupt handler.
1538          */
1539         i386_setidt3();
1540 #endif
1541 #endif
1542
1543         /*
1544          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
1545          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
1546          * Default to late console initialization to support these drivers.
1547          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
1548          */
1549         late_console = 1;
1550         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
1551         if (!late_console) {
1552                 cninit();
1553                 i386_kdb_init();
1554         }
1555
1556         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1557         link_elf_ireloc(kmdp);
1558
1559         vm86_initialize();
1560         getmemsize(first);
1561         init_param2(physmem);
1562
1563         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1564
1565         if (late_console)
1566                 cninit();
1567
1568         if (metadata_missing)
1569                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1570
1571         if (late_console)
1572                 i386_kdb_init();
1573
1574         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1575         npxinit(true);
1576         /*
1577          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
1578          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1579          * area.
1580          */
1581         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1582         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
1583         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1584         if (use_xsave) {
1585                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1586                     1);
1587                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1588         }
1589         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1590         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
1591         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
1592         common_tss0.tss_esp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb - VM86_STACK_SPACE;
1593         PCPU_SET(kesp0, common_tss0.tss_esp0);
1594         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
1595         ltr(gsel_tss);
1596
1597         /* transfer to user mode */
1598
1599         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1600         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1601
1602         /* setup proc 0's pcb */
1603         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1604         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = pmap_get_kcr3();
1605         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1606         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1607
1608 #ifdef FDT
1609         x86_init_fdt();
1610 #endif
1611
1612         /* Location of kernel stack for locore */
1613         return ((register_t)thread0.td_pcb);
1614 }
1615
1616 static void
1617 machdep_init_trampoline(void)
1618 {
1619         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1620         struct i386tss *tss;
1621         char *copyout_buf, *trampoline, *tramp_stack_base;
1622         int x;
1623
1624         gdt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NGDT * mp_ncpus,
1625             M_NOWAIT | M_ZERO);
1626         bcopy(gdt0, gdt, sizeof(union descriptor) * NGDT);
1627         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1628         r_gdt.rd_base = (int)gdt;
1629         lgdt(&r_gdt);
1630
1631         tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss) * mp_ncpus,
1632             M_NOWAIT | M_ZERO);
1633         bcopy(&common_tss0, tss, sizeof(struct i386tss));
1634         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_lobase = (int)tss;
1635         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)tss >> 24;
1636         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
1637
1638         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1639         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1640         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1641         PCPU_SET(common_tssp, tss);
1642         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
1643
1644         trampoline = pmap_trm_alloc(end_exceptions - start_exceptions,
1645             M_NOWAIT);
1646         bcopy(start_exceptions, trampoline, end_exceptions - start_exceptions);
1647         tramp_stack_base = pmap_trm_alloc(TRAMP_STACK_SZ, M_NOWAIT);
1648         PCPU_SET(trampstk, (uintptr_t)tramp_stack_base + TRAMP_STACK_SZ -
1649             VM86_STACK_SPACE);
1650         tss[0].tss_esp0 = PCPU_GET(trampstk);
1651
1652         idt = pmap_trm_alloc(sizeof(idt0), M_NOWAIT | M_ZERO);
1653         bcopy(idt0, idt, sizeof(idt0));
1654
1655         /* Re-initialize new IDT since the handlers were relocated */
1656         setidt_disp = trampoline - start_exceptions;
1657         fixup_idt();
1658
1659         r_idt.rd_limit = sizeof(struct gate_descriptor) * NIDT - 1;
1660         r_idt.rd_base = (int)idt;
1661         lidt(&r_idt);
1662
1663         /* dblfault TSS */
1664         dblfault_tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss), M_NOWAIT | M_ZERO);
1665         dblfault_stack = pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE, M_NOWAIT);
1666         dblfault_tss->tss_esp = dblfault_tss->tss_esp0 =
1667             dblfault_tss->tss_esp1 = dblfault_tss->tss_esp2 =
1668             (int)dblfault_stack + PAGE_SIZE;
1669         dblfault_tss->tss_ss = dblfault_tss->tss_ss0 = dblfault_tss->tss_ss1 =
1670             dblfault_tss->tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1671         dblfault_tss->tss_cr3 = pmap_get_kcr3();
1672         dblfault_tss->tss_eip = (int)dblfault_handler;
1673         dblfault_tss->tss_eflags = PSL_KERNEL;
1674         dblfault_tss->tss_ds = dblfault_tss->tss_es =
1675             dblfault_tss->tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1676         dblfault_tss->tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1677         dblfault_tss->tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1678         dblfault_tss->tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1679         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_lobase = (int)dblfault_tss;
1680         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)dblfault_tss >> 24;
1681
1682         /* make ldt memory segments */
1683         ldt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NLDT,
1684             M_NOWAIT | M_ZERO);
1685         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_lobase = (int)ldt;
1686         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)ldt >> 24;
1687         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1688         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1689         for (x = 0; x < nitems(ldt_segs); x++)
1690                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1691
1692         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1693         lldt(_default_ldt);
1694         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
1695
1696         copyout_buf = pmap_trm_alloc(TRAMP_COPYOUT_SZ, M_NOWAIT);
1697         PCPU_SET(copyout_buf, copyout_buf);
1698         copyout_init_tramp();
1699 }
1700 SYSINIT(vm_mem, SI_SUB_VM, SI_ORDER_SECOND, machdep_init_trampoline, NULL);
1701
1702 #ifdef COMPAT_43
1703 static void
1704 i386_setup_lcall_gate(void)
1705 {
1706         struct sysentvec *sv;
1707         struct user_segment_descriptor desc;
1708         u_int lcall_addr;
1709
1710         sv = &elf32_freebsd_sysvec;
1711         lcall_addr = (uintptr_t)sv->sv_psstrings - sz_lcall_tramp;
1712
1713         bzero(&desc, sizeof(desc));
1714         desc.sd_type = SDT_MEMERA;
1715         desc.sd_dpl = SEL_UPL;
1716         desc.sd_p = 1;
1717         desc.sd_def32 = 1;
1718         desc.sd_gran = 1;
1719         desc.sd_lolimit = 0xffff;
1720         desc.sd_hilimit = 0xf;
1721         desc.sd_lobase = lcall_addr;
1722         desc.sd_hibase = lcall_addr >> 24;
1723         bcopy(&desc, &ldt[LSYS5CALLS_SEL], sizeof(desc));
1724 }
1725 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY, i386_setup_lcall_gate, NULL);
1726 #endif
1727
1728 void
1729 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1730 {
1731
1732         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1733 }
1734
1735 static int
1736 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1737 {
1738         struct bios_smap *smapbase;
1739         struct bios_smap_xattr smap;
1740         caddr_t kmdp;
1741         uint32_t *smapattr;
1742         int count, error, i;
1743
1744         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
1745         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1746         if (kmdp == NULL)
1747                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
1748         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1749             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1750         if (smapbase == NULL)
1751                 return (0);
1752         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
1753             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
1754         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
1755         error = 0;
1756         for (i = 0; i < count; i++) {
1757                 smap.base = smapbase[i].base;
1758                 smap.length = smapbase[i].length;
1759                 smap.type = smapbase[i].type;
1760                 if (smapattr != NULL)
1761                         smap.xattr = smapattr[i];
1762                 else
1763                         smap.xattr = 0;
1764                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
1765         }
1766         return (error);
1767 }
1768 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap,
1769     CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
1770     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr",
1771     "Raw BIOS SMAP data");
1772
1773 void
1774 spinlock_enter(void)
1775 {
1776         struct thread *td;
1777         register_t flags;
1778
1779         td = curthread;
1780         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1781                 flags = intr_disable();
1782                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1783                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1784                 critical_enter();
1785         } else
1786                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1787 }
1788
1789 void
1790 spinlock_exit(void)
1791 {
1792         struct thread *td;
1793         register_t flags;
1794
1795         td = curthread;
1796         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1797         td->td_md.md_spinlock_count--;
1798         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1799                 critical_exit();
1800                 intr_restore(flags);
1801         }
1802 }
1803
1804 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1805 static void f00f_hack(void *unused);
1806 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
1807
1808 static void
1809 f00f_hack(void *unused)
1810 {
1811         struct region_descriptor r_idt;
1812         struct gate_descriptor *new_idt;
1813         vm_offset_t tmp;
1814
1815         if (!has_f00f_bug)
1816                 return;
1817
1818         GIANT_REQUIRED;
1819
1820         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
1821
1822         tmp = (vm_offset_t)pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE * 3, M_NOWAIT | M_ZERO);
1823         if (tmp == 0)
1824                 panic("kmem_malloc returned 0");
1825         tmp = round_page(tmp);
1826
1827         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
1828         new_idt = (struct gate_descriptor *)
1829             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
1830         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
1831         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
1832         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1833         lidt(&r_idt);
1834         /* SMP machines do not need the F00F hack. */
1835         idt = new_idt;
1836         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
1837 }
1838 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
1839
1840 /*
1841  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1842  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1843  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1844  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1845  * enough for a backtrace.
1846  */
1847 void
1848 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1849 {
1850
1851         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
1852         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
1853         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
1854         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
1855         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
1856         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
1857         pcb->pcb_gs = rgs();
1858 }
1859
1860 #ifdef KDB
1861
1862 /*
1863  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
1864  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
1865  */
1866
1867 /* silence compiler warnings */
1868 u_char inb_(u_short);
1869 void outb_(u_short, u_char);
1870
1871 u_char
1872 inb_(u_short port)
1873 {
1874         return inb(port);
1875 }
1876
1877 void
1878 outb_(u_short port, u_char data)
1879 {
1880         outb(port, data);
1881 }
1882
1883 #endif /* KDB */