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 #include "opt_apic.h"
  48 #include "opt_atpic.h"
  49 #include "opt_cpu.h"
  50 #include "opt_ddb.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_isa.h"
  53 #include "opt_kstack_pages.h"
  54 #include "opt_maxmem.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_platform.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/bus.h>
  64 #include <sys/callout.h>
  65 #include <sys/cons.h>
  66 #include <sys/cpu.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/reg.h>
  83 #include <sys/rwlock.h>
  84 #include <sys/sched.h>
  85 #include <sys/signalvar.h>
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #include <sys/syscallsubr.h>
  88 #include <sys/sysctl.h>
  89 #include <sys/sysent.h>
  90 #include <sys/sysproto.h>
  91 #include <sys/ucontext.h>
  92 #include <sys/vmmeter.h>
  93
  94 #include <vm/vm.h>
  95 #include <vm/vm_param.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_phys.h>
 103 #include <vm/vm_dumpset.h>
 104
 105 #ifdef DDB
 106 #ifndef KDB
 107 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 108 #endif
 109 #include <ddb/ddb.h>
 110 #include <ddb/db_sym.h>
 111 #endif
 112
 113 #include <isa/rtc.h>
 114
 115 #include <net/netisr.h>
 116
 117 #include <dev/smbios/smbios.h>
 118
 119 #include <machine/bootinfo.h>
 120 #include <machine/clock.h>
 121 #include <machine/cpu.h>
 122 #include <machine/cputypes.h>
 123 #include <machine/intr_machdep.h>
 124 #include <x86/mca.h>
 125 #include <machine/md_var.h>
 126 #include <machine/metadata.h>
 127 #include <machine/pc/bios.h>
 128 #include <machine/pcb.h>
 129 #include <machine/pcb_ext.h>
 130 #include <machine/proc.h>
 131 #include <machine/sigframe.h>
 132 #include <machine/specialreg.h>
 133 #include <machine/sysarch.h>
 134 #include <machine/trap.h>
 135 #include <x86/ucode.h>
 136 #include <machine/vm86.h>
 137 #include <x86/init.h>
 138 #ifdef PERFMON
 139 #include <machine/perfmon.h>
 140 #endif
 141 #ifdef SMP
 142 #include <machine/smp.h>
 143 #endif
 144 #ifdef FDT
 145 #include <x86/fdt.h>
 146 #endif
 147
 148 #ifdef DEV_APIC
 149 #include <x86/apicvar.h>
 150 #endif
 151
 152 #ifdef DEV_ISA
 153 #include <x86/isa/icu.h>
 154 #endif
 155
 156 /* Sanity check for __curthread() */
 157 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 158
 159 register_t init386(int first);
 160 void dblfault_handler(void);
 161 void identify_cpu(void);
 162
 163 static void cpu_startup(void *);
 164 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 165
 166 /* Intel ICH registers */
 167 #define ICH_PMBASE      0x400
 168 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 169
 170 int     _udatasel, _ucodesel;
 171 u_int   basemem;
 172 static int above4g_allow = 1;
 173 static int above24g_allow = 0;
 174
 175 int cold = 1;
 176
 177 long Maxmem = 0;
 178 long realmem = 0;
 179 int late_console = 1;
 180
 181 #ifdef PAE
 182 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 183 #endif
 184
 185 struct kva_md_info kmi;
 186
 187 static struct trapframe proc0_tf;
 188 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 189
 190 static void i386_clock_source_init(void);
 191
 192 struct mtx icu_lock;
 193
 194 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 195
 196 extern char start_exceptions[], end_exceptions[];
 197
 198 extern struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec;
 199
 200 /* Default init_ops implementation. */
 201 struct init_ops init_ops = {
 202         .early_clock_source_init =      i386_clock_source_init,
 203         .early_delay =                  i8254_delay,
 204 };
 205
 206 static void
 207 i386_clock_source_init(void)
 208 {
 209         i8254_init();
 210 }
 211
 212 static void
 213 cpu_startup(void *dummy)
 214 {
 215         uintmax_t memsize;
 216         char *sysenv;
 217
 218         /*
 219          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 220          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 221          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 222          * start the APs.
 223          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 224          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 225          */
 226         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 227         if (sysenv != NULL) {
 228                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 229                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 230                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 231                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 232                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 233                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 234                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 235                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 236                         if (bootverbose)
 237                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 238                                     "Intel ICH.\n");
 239                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 240                 }
 241                 freeenv(sysenv);
 242         }
 243
 244         /*
 245          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 246          */
 247         startrtclock();
 248         printcpuinfo();
 249         panicifcpuunsupported();
 250 #ifdef PERFMON
 251         perfmon_init();
 252 #endif
 253
 254         /*
 255          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 256          */
 257         memsize = 0;
 258         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 259         if (sysenv != NULL) {
 260                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 261                 freeenv(sysenv);
 262         }
 263         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_free_count()))
 264                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 265         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 266         realmem = atop(memsize);
 267
 268         /*
 269          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 270          */
 271         if (bootverbose) {
 272                 int indx;
 273
 274                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 275                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 276                         vm_paddr_t size;
 277
 278                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 279                         printf(
 280                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 281                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 282                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 283                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 284                 }
 285         }
 286
 287         vm_ksubmap_init(&kmi);
 288
 289         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 290             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()),
 291             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()) / 1048576);
 292
 293         /*
 294          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 295          */
 296         bufinit();
 297         vm_pager_bufferinit();
 298         cpu_setregs();
 299 }
 300
 301 void
 302 cpu_setregs(void)
 303 {
 304         unsigned int cr0;
 305
 306         cr0 = rcr0();
 307
 308         /*
 309          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
 310          *
 311          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
 312          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
 313          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
 314          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
 315          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
 316          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
 317          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
 318          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
 319          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
 320          *
 321          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
 322          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
 323          */
 324         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 325         load_cr0(cr0);
 326         load_gs(_udatasel);
 327 }
 328
 329 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
 330 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 331         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
 332
 333 /*
 334  * Initialize 386 and configure to run kernel
 335  */
 336
 337 /*
 338  * Initialize segments & interrupt table
 339  */
 340
 341 int _default_ldt;
 342
 343 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
 344
 345 union descriptor gdt0[NGDT];    /* initial global descriptor table */
 346 union descriptor *gdt = gdt0;   /* global descriptor table */
 347
 348 union descriptor *ldt;          /* local descriptor table */
 349
 350 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 351 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 352
 353 static struct i386tss *dblfault_tss;
 354 static char *dblfault_stack;
 355
 356 static struct i386tss common_tss0;
 357
 358 vm_offset_t proc0kstack;
 359
 360 /*
 361  * software prototypes -- in more palatable form.
 362  *
 363  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
 364  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
 365  */
 366 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 367 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 368 {       .ssd_base = 0x0,
 369         .ssd_limit = 0x0,
 370         .ssd_type = 0,
 371         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 372         .ssd_p = 0,
 373         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 374         .ssd_def32 = 0,
 375         .ssd_gran = 0           },
 376 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
 377 {       .ssd_base = 0x0,
 378         .ssd_limit = 0xfffff,
 379         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 380         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 381         .ssd_p = 1,
 382         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 383         .ssd_def32 = 1,
 384         .ssd_gran = 1           },
 385 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
 386 {       .ssd_base = 0x0,
 387         .ssd_limit = 0xfffff,
 388         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 389         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 390         .ssd_p = 1,
 391         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 392         .ssd_def32 = 1,
 393         .ssd_gran = 1           },
 394 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
 395 {       .ssd_base = 0x0,
 396         .ssd_limit = 0xfffff,
 397         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 398         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 399         .ssd_p = 1,
 400         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 401         .ssd_def32 = 1,
 402         .ssd_gran = 1           },
 403 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 404 {       .ssd_base = 0x0,
 405         .ssd_limit = 0xfffff,
 406         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 407         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 408         .ssd_p = 1,
 409         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 410         .ssd_def32 = 1,
 411         .ssd_gran = 1           },
 412 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 413 {       .ssd_base = 0x0,
 414         .ssd_limit = 0xfffff,
 415         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 416         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 417         .ssd_p = 1,
 418         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 419         .ssd_def32 = 1,
 420         .ssd_gran = 1           },
 421 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
 422 {       .ssd_base = 0x0,
 423         .ssd_limit = 0xfffff,
 424         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 425         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 426         .ssd_p = 1,
 427         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 428         .ssd_def32 = 1,
 429         .ssd_gran = 1           },
 430 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
 431 {       .ssd_base = 0x0,
 432         .ssd_limit = 0xfffff,
 433         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 434         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 435         .ssd_p = 1,
 436         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 437         .ssd_def32 = 1,
 438         .ssd_gran = 1           },
 439 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
 440 {       .ssd_base = 0x400,
 441         .ssd_limit = 0xfffff,
 442         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 443         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 444         .ssd_p = 1,
 445         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 446         .ssd_def32 = 1,
 447         .ssd_gran = 1           },
 448 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 449 {
 450         .ssd_base = 0x0,
 451         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 452         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 453         .ssd_dpl = 0,
 454         .ssd_p = 1,
 455         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 456         .ssd_def32 = 0,
 457         .ssd_gran = 0           },
 458 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
 459 {       .ssd_base = 0,
 460         .ssd_limit = sizeof(union descriptor) * NLDT - 1,
 461         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 462         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 463         .ssd_p = 1,
 464         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 465         .ssd_def32 = 0,
 466         .ssd_gran = 0           },
 467 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
 468 {       .ssd_base = 0,
 469         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
 470         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 471         .ssd_dpl = 0,
 472         .ssd_p = 1,
 473         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 474         .ssd_def32 = 0,
 475         .ssd_gran = 0           },
 476 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
 477 {       .ssd_base = 0,
 478         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 479         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 480         .ssd_dpl = 0,
 481         .ssd_p = 1,
 482         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 483         .ssd_def32 = 0,
 484         .ssd_gran = 0           },
 485 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
 486 {       .ssd_base = 0,
 487         .ssd_limit = 0xfffff,
 488         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 489         .ssd_dpl = 0,
 490         .ssd_p = 1,
 491         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 492         .ssd_def32 = 0,
 493         .ssd_gran = 1           },
 494 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
 495 {       .ssd_base = 0,
 496         .ssd_limit = 0xfffff,
 497         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 498         .ssd_dpl = 0,
 499         .ssd_p = 1,
 500         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 501         .ssd_def32 = 0,
 502         .ssd_gran = 1           },
 503 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
 504 {       .ssd_base = 0,
 505         .ssd_limit = 0xfffff,
 506         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 507         .ssd_dpl = 0,
 508         .ssd_p = 1,
 509         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 510         .ssd_def32 = 1,
 511         .ssd_gran = 1           },
 512 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
 513 {       .ssd_base = 0,
 514         .ssd_limit = 0xfffff,
 515         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 516         .ssd_dpl = 0,
 517         .ssd_p = 1,
 518         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 519         .ssd_def32 = 0,
 520         .ssd_gran = 1           },
 521 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
 522 {       .ssd_base = 0,
 523         .ssd_limit = 0xfffff,
 524         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 525         .ssd_dpl = 0,
 526         .ssd_p = 1,
 527         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 528         .ssd_def32 = 0,
 529         .ssd_gran = 1           },
 530 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
 531 {       .ssd_base = 0x0,
 532         .ssd_limit = 0x0,
 533         .ssd_type = 0,
 534         .ssd_dpl = 0,
 535         .ssd_p = 0,
 536         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 537         .ssd_def32 = 0,
 538         .ssd_gran = 0           },
 539 };
 540
 541 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
 542         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 543 {       .ssd_base = 0x0,
 544         .ssd_limit = 0x0,
 545         .ssd_type = 0,
 546         .ssd_dpl = 0,
 547         .ssd_p = 0,
 548         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 549         .ssd_def32 = 0,
 550         .ssd_gran = 0           },
 551         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 552 {       .ssd_base = 0x0,
 553         .ssd_limit = 0x0,
 554         .ssd_type = 0,
 555         .ssd_dpl = 0,
 556         .ssd_p = 0,
 557         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 558         .ssd_def32 = 0,
 559         .ssd_gran = 0           },
 560         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 561 {       .ssd_base = 0x0,
 562         .ssd_limit = 0x0,
 563         .ssd_type = 0,
 564         .ssd_dpl = 0,
 565         .ssd_p = 0,
 566         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 567         .ssd_def32 = 0,
 568         .ssd_gran = 0           },
 569         /* Code Descriptor for user */
 570 {       .ssd_base = 0x0,
 571         .ssd_limit = 0xfffff,
 572         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 573         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 574         .ssd_p = 1,
 575         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 576         .ssd_def32 = 1,
 577         .ssd_gran = 1           },
 578         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 579 {       .ssd_base = 0x0,
 580         .ssd_limit = 0x0,
 581         .ssd_type = 0,
 582         .ssd_dpl = 0,
 583         .ssd_p = 0,
 584         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 585         .ssd_def32 = 0,
 586         .ssd_gran = 0           },
 587         /* Data Descriptor for user */
 588 {       .ssd_base = 0x0,
 589         .ssd_limit = 0xfffff,
 590         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 591         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 592         .ssd_p = 1,
 593         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 594         .ssd_def32 = 1,
 595         .ssd_gran = 1           },
 596 };
 597
 598 size_t setidt_disp;
 599
 600 void
 601 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
 602 {
 603         uintptr_t off;
 604
 605         off = func != NULL ? (uintptr_t)func + setidt_disp : 0;
 606         setidt_nodisp(idx, off, typ, dpl, selec);
 607 }
 608
 609 void
 610 setidt_nodisp(int idx, uintptr_t off, int typ, int dpl, int selec)
 611 {
 612         struct gate_descriptor *ip;
 613
 614         ip = idt + idx;
 615         ip->gd_looffset = off;
 616         ip->gd_selector = selec;
 617         ip->gd_stkcpy = 0;
 618         ip->gd_xx = 0;
 619         ip->gd_type = typ;
 620         ip->gd_dpl = dpl;
 621         ip->gd_p = 1;
 622         ip->gd_hioffset = ((u_int)off) >> 16 ;
 623 }
 624
 625 extern inthand_t
 626         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 627         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 628         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 629         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 630         IDTVEC(xmm),
 631 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 632         IDTVEC(dtrace_ret),
 633 #endif
 634 #ifdef XENHVM
 635         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 636 #endif
 637         IDTVEC(int0x80_syscall);
 638
 639 #ifdef DDB
 640 /*
 641  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 642  * the default 'rsvd' entry point.
 643  */
 644 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(idt, db_show_idt, DB_CMD_MEMSAFE)
 645 {
 646         struct gate_descriptor *ip;
 647         int idx;
 648         uintptr_t func, func_trm;
 649         bool trm;
 650
 651         ip = idt;
 652         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 653                 if (ip->gd_type == SDT_SYSTASKGT) {
 654                         db_printf("%3d\t<TASK>\n", idx);
 655                 } else {
 656                         func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 657                         if (func >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS) {
 658                                 func_trm = func;
 659                                 func -= setidt_disp;
 660                                 trm = true;
 661                         } else
 662                                 trm = false;
 663                         if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 664                                 db_printf("%3d\t", idx);
 665                                 db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 666                                 if (trm)
 667                                         db_printf(" (trampoline %#x)",
 668                                             func_trm);
 669                                 db_printf("\n");
 670                         }
 671                 }
 672                 ip++;
 673         }
 674 }
 675
 676 /* Show privileged registers. */
 677 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(sysregs, db_show_sysregs, DB_CMD_MEMSAFE)
 678 {
 679         uint64_t idtr, gdtr;
 680
 681         idtr = ridt();
 682         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
 683             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
 684         gdtr = rgdt();
 685         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
 686             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
 687         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
 688         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
 689         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
 690         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
 691         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
 692         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
 693         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 694                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
 695         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
 696                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 697         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 698                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
 699                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 700         if (((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
 701             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6) ||
 702             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_HYGON)
 703                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 704         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
 705                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 706 }
 707
 708 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(dbregs, db_show_dbregs, DB_CMD_MEMSAFE)
 709 {
 710
 711         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
 712         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
 713         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
 714         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
 715         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
 716         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
 717 }
 718
 719 DB_SHOW_COMMAND(frame, db_show_frame)
 720 {
 721         struct trapframe *frame;
 722
 723         frame = have_addr ? (struct trapframe *)addr : curthread->td_frame;
 724         printf("ss %#x esp %#x efl %#x cs %#x eip %#x\n",
 725             frame->tf_ss, frame->tf_esp, frame->tf_eflags, frame->tf_cs,
 726             frame->tf_eip);
 727         printf("err %#x trapno %d\n", frame->tf_err, frame->tf_trapno);
 728         printf("ds %#x es %#x fs %#x\n",
 729             frame->tf_ds, frame->tf_es, frame->tf_fs);
 730         printf("eax %#x ecx %#x edx %#x ebx %#x\n",
 731             frame->tf_eax, frame->tf_ecx, frame->tf_edx, frame->tf_ebx);
 732         printf("ebp %#x esi %#x edi %#x\n",
 733             frame->tf_ebp, frame->tf_esi, frame->tf_edi);
 734
 735 }
 736 #endif
 737
 738 void
 739 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
 740 {
 741         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 742         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 743         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 744         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 745         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 746         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 747         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 748 }
 749
 750 static int
 751 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 752     int *physmap_idxp)
 753 {
 754         uint64_t lim, ign;
 755         int i, insert_idx, physmap_idx;
 756
 757         physmap_idx = *physmap_idxp;
 758
 759         if (length == 0)
 760                 return (1);
 761
 762         lim = 0x100000000;                                      /*  4G */
 763         if (pae_mode && above4g_allow)
 764                 lim = above24g_allow ? -1ULL : 0x600000000;     /* 24G */
 765         if (base >= lim) {
 766                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 767                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 768                     (u_int)(length / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 769                     above4g_allow, above24g_allow);
 770                 return (1);
 771         }
 772         if (base + length >= lim) {
 773                 ign = base + length - lim;
 774                 length -= ign;
 775                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 776                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 777                     (u_int)(ign / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 778                     above4g_allow, above24g_allow);
 779         }
 780
 781         /*
 782          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 783          * assuming the new entry will be added to the end.
 784          */
 785         insert_idx = physmap_idx + 2;
 786         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 787                 if (base < physmap[i + 1]) {
 788                         if (base + length <= physmap[i]) {
 789                                 insert_idx = i;
 790                                 break;
 791                         }
 792                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 793                                 printf(
 794                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
 795                         return (1);
 796                 }
 797         }
 798
 799         /* See if we can prepend to the next entry. */
 800         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
 801                 physmap[insert_idx] = base;
 802                 return (1);
 803         }
 804
 805         /* See if we can append to the previous entry. */
 806         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
 807                 physmap[insert_idx - 1] += length;
 808                 return (1);
 809         }
 810
 811         physmap_idx += 2;
 812         *physmap_idxp = physmap_idx;
 813         if (physmap_idx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
 814                 printf(
 815                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
 816                 return (0);
 817         }
 818
 819         /*
 820          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
 821          * entry if needed.
 822          */
 823         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
 824                 physmap[i] = physmap[i - 2];
 825                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
 826         }
 827
 828         /* Insert the new entry. */
 829         physmap[insert_idx] = base;
 830         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
 831         return (1);
 832 }
 833
 834 static int
 835 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
 836 {
 837         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 838                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
 839                     smap->type, smap->base, smap->length);
 840
 841         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
 842                 return (1);
 843
 844         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
 845             physmap_idxp));
 846 }
 847
 848 static void
 849 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
 850     int *physmap_idxp)
 851 {
 852         struct bios_smap *smap, *smapend;
 853         u_int32_t smapsize;
 854         /*
 855          * Memory map from INT 15:E820.
 856          *
 857          * subr_module.c says:
 858          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
 859          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
 860          */
 861         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
 862         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
 863
 864         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
 865                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
 866                         break;
 867 }
 868
 869 static void
 870 basemem_setup(void)
 871 {
 872
 873         if (basemem > 640) {
 874                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
 875                         basemem);
 876                 basemem = 640;
 877         }
 878
 879         pmap_basemem_setup(basemem);
 880 }
 881
 882 /*
 883  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
 884  * available physical memory in the system, then test this memory and
 885  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
 886  *
 887  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
 888  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
 889  *
 890  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
 891  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
 892  *
 893  * XXX first should be vm_paddr_t.
 894  */
 895 static void
 896 getmemsize(int first)
 897 {
 898         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
 899         u_long memtest;
 900         vm_paddr_t physmap[PHYS_AVAIL_ENTRIES];
 901         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
 902         int hasbrokenint12, i, res __diagused;
 903         u_int extmem;
 904         struct vm86frame vmf;
 905         struct vm86context vmc;
 906         vm_paddr_t pa;
 907         struct bios_smap *smap, *smapbase;
 908         caddr_t kmdp;
 909
 910         has_smap = 0;
 911         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
 912         bzero(physmap, sizeof(physmap));
 913         basemem = 0;
 914
 915         /*
 916          * Tell the physical memory allocator about pages used to store
 917          * the kernel and preloaded data.  See kmem_bootstrap_free().
 918          */
 919         vm_phys_early_add_seg((vm_paddr_t)KERNLOAD, trunc_page(first));
 920
 921         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above4g_allow", &above4g_allow);
 922         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above24g_allow", &above24g_allow);
 923
 924         /*
 925          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
 926          * use that and do not make any VM86 calls.
 927          */
 928         physmap_idx = 0;
 929         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
 930         if (kmdp == NULL)
 931                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
 932         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
 933             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
 934         if (smapbase != NULL) {
 935                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
 936                 has_smap = 1;
 937                 goto have_smap;
 938         }
 939
 940         /*
 941          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
 942          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
 943          * need use the SMAP to determine the base memory size.
 944          */
 945         hasbrokenint12 = 0;
 946         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
 947         if (hasbrokenint12 == 0) {
 948                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
 949                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
 950                 basemem = vmf.vmf_ax;
 951                 basemem_setup();
 952         }
 953
 954         /*
 955          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
 956          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
 957          * kernel will unmap this page later.
 958          */
 959         vmc.npages = 0;
 960         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, PMAP_MAP_LOW + ptoa(1));
 961         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
 962         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
 963
 964         vmf.vmf_ebx = 0;
 965         do {
 966                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
 967                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
 968                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
 969                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
 970                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
 971                         break;
 972                 has_smap = 1;
 973                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
 974                         break;
 975         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
 976
 977 have_smap:
 978         /*
 979          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
 980          * figure it out from the SMAP (or just guess).
 981          */
 982         if (basemem == 0) {
 983                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 984                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
 985                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
 986                                 break;
 987                         }
 988                 }
 989
 990                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
 991                 if (basemem == 0)
 992                         basemem = 640;
 993                 basemem_setup();
 994         }
 995
 996         if (physmap[1] != 0)
 997                 goto physmap_done;
 998
 999         /*
1000          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
1001          * memory size.  We will then build a simple memory map with
1002          * two segments, one for "base memory" and the second for
1003          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
1004          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
1005          * are in units of 1KB.
1006          *
1007          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
1008          */
1009         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1010         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1011                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1012         } else {
1013                 /*
1014                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
1015                  * to determine the extended memory size.  Currently
1016                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
1017                  */
1018 #if 0
1019                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1020                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1021                 extmem = vmf.vmf_ax;
1022 #else
1023                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1024 #endif
1025         }
1026
1027         /*
1028          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1029          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1030          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1031          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1032          * them beyond the limit.
1033          *
1034          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1035          *      chop it to 15MB.
1036          */
1037         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1038                 extmem = 15 * 1024;
1039
1040         physmap[0] = 0;
1041         physmap[1] = basemem * 1024;
1042         physmap_idx = 2;
1043         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1044         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1045
1046 physmap_done:
1047         /*
1048          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1049          */
1050
1051 #ifdef SMP
1052         /* make hole for AP bootstrap code */
1053         alloc_ap_trampoline(physmap, &physmap_idx);
1054 #endif
1055
1056         /*
1057          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1058          * highest page of the physical address space.  It should be
1059          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1060          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1061          *
1062          * This is especially confusing when it is much larger than the
1063          * memory size and is displayed as "realmem".
1064          */
1065         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1066
1067 #ifdef MAXMEM
1068         Maxmem = MAXMEM / 4;
1069 #endif
1070
1071         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1072                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1073
1074         /*
1075          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1076          * the amount of memory in the system.
1077          */
1078         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1079                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1080
1081         /*
1082          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1083          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1084          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1085          * pages.
1086          *
1087          * A general name is used as the code may be extended to support
1088          * additional tests beyond the current "page present" test.
1089          */
1090         memtest = 0;
1091         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1092
1093         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1094             (boothowto & RB_VERBOSE))
1095                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1096
1097         /*
1098          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1099          * extend the last memory segment to the new limit.
1100          */
1101         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1102                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1103
1104         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1105         pmap_bootstrap(first);
1106
1107         /*
1108          * Size up each available chunk of physical memory.
1109          */
1110         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1111         pa_indx = 0;
1112         da_indx = 1;
1113         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1114         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1115         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1116
1117         /*
1118          * Get dcons buffer address
1119          */
1120         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1121             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1122                 dcons_addr = 0;
1123
1124         /*
1125          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1126          * round up the start address and round down the end address.
1127          */
1128         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1129                 vm_paddr_t end;
1130
1131                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1132                 if (physmap[i + 1] < end)
1133                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1134                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1135                         int tmp, page_bad, full;
1136                         int *ptr;
1137
1138                         full = FALSE;
1139                         /*
1140                          * block out kernel memory as not available.
1141                          */
1142                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1143                                 goto do_dump_avail;
1144
1145                         /*
1146                          * block out dcons buffer
1147                          */
1148                         if (dcons_addr > 0
1149                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1150                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1151                                 goto do_dump_avail;
1152
1153                         page_bad = FALSE;
1154                         if (memtest == 0)
1155                                 goto skip_memtest;
1156
1157                         /*
1158                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1159                          */
1160                         ptr = (int *)pmap_cmap3(pa, PG_V | PG_RW | PG_N);
1161
1162                         tmp = *(int *)ptr;
1163                         /*
1164                          * Test for alternating 1's and 0's
1165                          */
1166                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1167                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1168                                 page_bad = TRUE;
1169                         /*
1170                          * Test for alternating 0's and 1's
1171                          */
1172                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1173                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1174                                 page_bad = TRUE;
1175                         /*
1176                          * Test for all 1's
1177                          */
1178                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1179                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1180                                 page_bad = TRUE;
1181                         /*
1182                          * Test for all 0's
1183                          */
1184                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1185                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1186                                 page_bad = TRUE;
1187                         /*
1188                          * Restore original value.
1189                          */
1190                         *(int *)ptr = tmp;
1191
1192 skip_memtest:
1193                         /*
1194                          * Adjust array of valid/good pages.
1195                          */
1196                         if (page_bad == TRUE)
1197                                 continue;
1198                         /*
1199                          * If this good page is a continuation of the
1200                          * previous set of good pages, then just increase
1201                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1202                          * Note that "end" points one higher than end,
1203                          * making the range >= start and < end.
1204                          * If we're also doing a speculative memory
1205                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1206                          * so that we keep going. The first bad page
1207                          * will terminate the loop.
1208                          */
1209                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1210                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1211                         } else {
1212                                 pa_indx++;
1213                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1214                                         printf(
1215                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1216                                         pa_indx--;
1217                                         full = TRUE;
1218                                         goto do_dump_avail;
1219                                 }
1220                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1221                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1222                         }
1223                         physmem++;
1224 do_dump_avail:
1225                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1226                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1227                         } else {
1228                                 da_indx++;
1229                                 if (da_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1230                                         da_indx--;
1231                                         goto do_next;
1232                                 }
1233                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1234                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1235                         }
1236 do_next:
1237                         if (full)
1238                                 break;
1239                 }
1240         }
1241         pmap_cmap3(0, 0);
1242
1243         /*
1244          * XXX
1245          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1246          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1247          * calculation, etc.).
1248          */
1249         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1250             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1251                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1252                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1253                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1254         }
1255
1256         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1257
1258         /* Trim off space for the message buffer. */
1259         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1260
1261         /* Map the message buffer. */
1262         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
1263                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
1264                     off);
1265 }
1266
1267 static void
1268 i386_kdb_init(void)
1269 {
1270 #ifdef DDB
1271         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab, 0);
1272 #endif
1273         kdb_init();
1274 #ifdef KDB
1275         if (boothowto & RB_KDB)
1276                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
1277 #endif
1278 }
1279
1280 static void
1281 fixup_idt(void)
1282 {
1283         struct gate_descriptor *ip;
1284         uintptr_t off;
1285         int x;
1286
1287         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1288                 ip = &idt[x];
1289                 if (ip->gd_type != SDT_SYS386IGT &&
1290                     ip->gd_type != SDT_SYS386TGT)
1291                         continue;
1292                 off = ip->gd_looffset + (((u_int)ip->gd_hioffset) << 16);
1293                 KASSERT(off >= (uintptr_t)start_exceptions &&
1294                     off < (uintptr_t)end_exceptions,
1295                     ("IDT[%d] type %d off %#x", x, ip->gd_type, off));
1296                 off += setidt_disp;
1297                 MPASS(off >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS &&
1298                     off < PMAP_TRM_MAX_ADDRESS);
1299                 ip->gd_looffset = off;
1300                 ip->gd_hioffset = off >> 16;
1301         }
1302 }
1303
1304 static void
1305 i386_setidt1(void)
1306 {
1307         int x;
1308
1309         /* exceptions */
1310         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1311                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1312                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1313         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1314             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1315         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1316             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1317         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1318             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1319         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1320             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1321         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1322             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1323         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1324             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1325         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1326             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1327         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1328             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1329         setidt(IDT_DF, 0, SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL,
1330             SEL_KPL));
1331         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm), SDT_SYS386IGT,
1332             SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1333         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1334             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1335         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1336             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1337         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1338             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1339         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1340             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1341         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1342             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1343         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1344             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1345         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1346             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1347         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1348             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1349         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1350             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1351         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1352             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1353 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1354         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret),
1355             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1356 #endif
1357 #ifdef XENHVM
1358         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall),
1359             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1360 #endif
1361 }
1362
1363 static void
1364 i386_setidt2(void)
1365 {
1366
1367         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1368             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1369         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1370             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1371 }
1372
1373 #if defined(DEV_ISA) && !defined(DEV_ATPIC)
1374 static void
1375 i386_setidt3(void)
1376 {
1377
1378         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint),
1379             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1380         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint),
1381             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1382 }
1383 #endif
1384
1385 register_t
1386 init386(int first)
1387 {
1388         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1389         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
1390         struct pcpu *pc;
1391         struct xstate_hdr *xhdr;
1392         caddr_t kmdp;
1393         vm_offset_t addend;
1394         size_t ucode_len;
1395
1396         thread0.td_kstack = proc0kstack;
1397         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
1398
1399         /*
1400          * This may be done better later if it gets more high level
1401          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1402          */
1403         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1404
1405         if (bootinfo.bi_modulep) {
1406                 metadata_missing = 0;
1407                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_modulep < KERNBASE ?
1408                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1409                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + addend;
1410                 preload_bootstrap_relocate(addend);
1411         } else {
1412                 metadata_missing = 1;
1413         }
1414
1415         if (bootinfo.bi_envp != 0) {
1416                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_envp < KERNBASE ?
1417                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1418                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + addend, 0);
1419         } else {
1420                 init_static_kenv(NULL, 0);
1421         }
1422
1423         /*
1424          * Re-evaluate CPU features if we loaded a microcode update.
1425          */
1426         ucode_len = ucode_load_bsp(first);
1427         if (ucode_len != 0) {
1428                 identify_cpu();
1429                 first = roundup2(first + ucode_len, PAGE_SIZE);
1430         }
1431
1432         identify_hypervisor();
1433         identify_hypervisor_smbios();
1434
1435         /* Init basic tunables, hz etc */
1436         init_param1();
1437
1438         /* Set bootmethod to BIOS: it's the only supported on i386. */
1439         strlcpy(bootmethod, "BIOS", sizeof(bootmethod));
1440
1441         /*
1442          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
1443          * of address space and permissions are enforced at page level.
1444          */
1445         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1446         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1447         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1448         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1449         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1450         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1451
1452         pc = &__pcpu[0];
1453         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1454         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)pc;
1455         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int)&common_tss0;
1456
1457         for (x = 0; x < NGDT; x++)
1458                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt0[x].sd);
1459
1460         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt0[0]) - 1;
1461         r_gdt.rd_base =  (int)gdt0;
1462         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
1463         lgdt(&r_gdt);
1464
1465         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1466         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
1467                 pmap_kenter(pa, pa);
1468         dpcpu_init((void *)first, 0);
1469         first += DPCPU_SIZE;
1470         PCPU_SET(prvspace, pc);
1471         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1472         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
1473
1474         /*
1475          * Initialize mutexes.
1476          *
1477          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1478          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1479          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1480          *           under witness.
1481          */
1482         mutex_init();
1483         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
1484
1485         i386_setidt1();
1486
1487         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1488         r_idt.rd_base = (int) idt;
1489         lidt(&r_idt);
1490
1491         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1492
1493         /*
1494          * Initialize the clock before the console so that console
1495          * initialization can use DELAY().
1496          */
1497         clock_init();
1498
1499         i386_setidt2();
1500         pmap_set_nx();
1501         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1502         initializecpucache();
1503
1504         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
1505         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1506
1507         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
1508         common_tss0.tss_esp0 = thread0.td_kstack + thread0.td_kstack_pages *
1509             PAGE_SIZE - VM86_STACK_SPACE;
1510         common_tss0.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1511         common_tss0.tss_ioopt = sizeof(struct i386tss) << 16;
1512         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1513         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1514         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1515         ltr(gsel_tss);
1516
1517         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
1518 #ifdef DEV_ISA
1519 #ifdef DEV_ATPIC
1520         elcr_probe();
1521         atpic_startup();
1522 #else
1523         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1524         atpic_reset();
1525
1526         /*
1527          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1528          * interrupt handler.
1529          */
1530         i386_setidt3();
1531 #endif
1532 #endif
1533
1534         /*
1535          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
1536          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
1537          * Default to late console initialization to support these drivers.
1538          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
1539          */
1540         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
1541         if (!late_console) {
1542                 cninit();
1543                 i386_kdb_init();
1544         }
1545
1546         if (cpu_fxsr && (cpu_feature2 & CPUID2_XSAVE) != 0) {
1547                 use_xsave = 1;
1548                 TUNABLE_INT_FETCH("hw.use_xsave", &use_xsave);
1549         }
1550
1551         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1552         link_elf_ireloc(kmdp);
1553
1554         vm86_initialize();
1555         getmemsize(first);
1556         init_param2(physmem);
1557
1558         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1559
1560         if (late_console)
1561                 cninit();
1562
1563         if (metadata_missing)
1564                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1565
1566         if (late_console)
1567                 i386_kdb_init();
1568
1569         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1570         npxinit(true);
1571
1572         /*
1573          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
1574          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1575          * area.
1576          */
1577         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1578         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
1579         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1580         if (use_xsave) {
1581                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1582                     1);
1583                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1584         }
1585         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1586         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
1587         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
1588         common_tss0.tss_esp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb - VM86_STACK_SPACE;
1589         PCPU_SET(kesp0, common_tss0.tss_esp0);
1590         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
1591         ltr(gsel_tss);
1592
1593         /* transfer to user mode */
1594
1595         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1596         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1597
1598         /* setup proc 0's pcb */
1599         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1600         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = pmap_get_kcr3();
1601         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1602         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1603
1604 #ifdef FDT
1605         x86_init_fdt();
1606 #endif
1607
1608         /* Location of kernel stack for locore */
1609         return ((register_t)thread0.td_pcb);
1610 }
1611
1612 static void
1613 machdep_init_trampoline(void)
1614 {
1615         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1616         struct i386tss *tss;
1617         char *copyout_buf, *trampoline, *tramp_stack_base;
1618         int x;
1619
1620         gdt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NGDT * mp_ncpus,
1621             M_NOWAIT | M_ZERO);
1622         bcopy(gdt0, gdt, sizeof(union descriptor) * NGDT);
1623         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1624         r_gdt.rd_base = (int)gdt;
1625         lgdt(&r_gdt);
1626
1627         tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss) * mp_ncpus,
1628             M_NOWAIT | M_ZERO);
1629         bcopy(&common_tss0, tss, sizeof(struct i386tss));
1630         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_lobase = (int)tss;
1631         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)tss >> 24;
1632         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
1633
1634         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1635         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1636         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1637         PCPU_SET(common_tssp, tss);
1638         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
1639
1640         trampoline = pmap_trm_alloc(end_exceptions - start_exceptions,
1641             M_NOWAIT);
1642         bcopy(start_exceptions, trampoline, end_exceptions - start_exceptions);
1643         tramp_stack_base = pmap_trm_alloc(TRAMP_STACK_SZ, M_NOWAIT);
1644         PCPU_SET(trampstk, (uintptr_t)tramp_stack_base + TRAMP_STACK_SZ -
1645             VM86_STACK_SPACE);
1646         tss[0].tss_esp0 = PCPU_GET(trampstk);
1647
1648         idt = pmap_trm_alloc(sizeof(idt0), M_NOWAIT | M_ZERO);
1649         bcopy(idt0, idt, sizeof(idt0));
1650
1651         /* Re-initialize new IDT since the handlers were relocated */
1652         setidt_disp = trampoline - start_exceptions;
1653         if (bootverbose)
1654                 printf("Trampoline disposition %#zx\n", setidt_disp);
1655         fixup_idt();
1656
1657         r_idt.rd_limit = sizeof(struct gate_descriptor) * NIDT - 1;
1658         r_idt.rd_base = (int)idt;
1659         lidt(&r_idt);
1660
1661         /* dblfault TSS */
1662         dblfault_tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss), M_NOWAIT | M_ZERO);
1663         dblfault_stack = pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE, M_NOWAIT);
1664         dblfault_tss->tss_esp = dblfault_tss->tss_esp0 =
1665             dblfault_tss->tss_esp1 = dblfault_tss->tss_esp2 =
1666             (int)dblfault_stack + PAGE_SIZE;
1667         dblfault_tss->tss_ss = dblfault_tss->tss_ss0 = dblfault_tss->tss_ss1 =
1668             dblfault_tss->tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1669         dblfault_tss->tss_cr3 = pmap_get_kcr3();
1670         dblfault_tss->tss_eip = (int)dblfault_handler;
1671         dblfault_tss->tss_eflags = PSL_KERNEL;
1672         dblfault_tss->tss_ds = dblfault_tss->tss_es =
1673             dblfault_tss->tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1674         dblfault_tss->tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1675         dblfault_tss->tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1676         dblfault_tss->tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1677         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_lobase = (int)dblfault_tss;
1678         gdt[GPANIC_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)dblfault_tss >> 24;
1679
1680         /* make ldt memory segments */
1681         ldt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NLDT,
1682             M_NOWAIT | M_ZERO);
1683         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_lobase = (int)ldt;
1684         gdt[GLDT_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)ldt >> 24;
1685         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1686         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1687         for (x = 0; x < nitems(ldt_segs); x++)
1688                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1689
1690         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1691         lldt(_default_ldt);
1692         PCPU_SET(currentldt, _default_ldt);
1693
1694         copyout_buf = pmap_trm_alloc(TRAMP_COPYOUT_SZ, M_NOWAIT);
1695         PCPU_SET(copyout_buf, copyout_buf);
1696         copyout_init_tramp();
1697 }
1698 SYSINIT(vm_mem, SI_SUB_VM, SI_ORDER_SECOND, machdep_init_trampoline, NULL);
1699
1700 #ifdef COMPAT_43
1701 static void
1702 i386_setup_lcall_gate(void)
1703 {
1704         struct sysentvec *sv;
1705         struct user_segment_descriptor desc;
1706         u_int lcall_addr;
1707
1708         sv = &elf32_freebsd_sysvec;
1709         lcall_addr = (uintptr_t)sv->sv_psstrings - sz_lcall_tramp;
1710
1711         bzero(&desc, sizeof(desc));
1712         desc.sd_type = SDT_MEMERA;
1713         desc.sd_dpl = SEL_UPL;
1714         desc.sd_p = 1;
1715         desc.sd_def32 = 1;
1716         desc.sd_gran = 1;
1717         desc.sd_lolimit = 0xffff;
1718         desc.sd_hilimit = 0xf;
1719         desc.sd_lobase = lcall_addr;
1720         desc.sd_hibase = lcall_addr >> 24;
1721         bcopy(&desc, &ldt[LSYS5CALLS_SEL], sizeof(desc));
1722 }
1723 SYSINIT(elf32, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY, i386_setup_lcall_gate, NULL);
1724 #endif
1725
1726 void
1727 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1728 {
1729
1730         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1731 }
1732
1733 static int
1734 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1735 {
1736         struct bios_smap *smapbase;
1737         struct bios_smap_xattr smap;
1738         caddr_t kmdp;
1739         uint32_t *smapattr;
1740         int count, error, i;
1741
1742         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
1743         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1744         if (kmdp == NULL)
1745                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
1746         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1747             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1748         if (smapbase == NULL)
1749                 return (0);
1750         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
1751             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
1752         count = *((u_int32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
1753         error = 0;
1754         for (i = 0; i < count; i++) {
1755                 smap.base = smapbase[i].base;
1756                 smap.length = smapbase[i].length;
1757                 smap.type = smapbase[i].type;
1758                 if (smapattr != NULL)
1759                         smap.xattr = smapattr[i];
1760                 else
1761                         smap.xattr = 0;
1762                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
1763         }
1764         return (error);
1765 }
1766 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap,
1767     CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
1768     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr",
1769     "Raw BIOS SMAP data");
1770
1771 void
1772 spinlock_enter(void)
1773 {
1774         struct thread *td;
1775         register_t flags;
1776
1777         td = curthread;
1778         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1779                 flags = intr_disable();
1780                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1781                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1782                 critical_enter();
1783         } else
1784                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1785 }
1786
1787 void
1788 spinlock_exit(void)
1789 {
1790         struct thread *td;
1791         register_t flags;
1792
1793         td = curthread;
1794         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1795         td->td_md.md_spinlock_count--;
1796         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1797                 critical_exit();
1798                 intr_restore(flags);
1799         }
1800 }
1801
1802 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1803 static void f00f_hack(void *unused);
1804 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
1805
1806 static void
1807 f00f_hack(void *unused)
1808 {
1809         struct region_descriptor r_idt;
1810         struct gate_descriptor *new_idt;
1811         vm_offset_t tmp;
1812
1813         if (!has_f00f_bug)
1814                 return;
1815
1816         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
1817
1818         tmp = (vm_offset_t)pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE * 3, M_NOWAIT | M_ZERO);
1819         if (tmp == 0)
1820                 panic("kmem_malloc returned 0");
1821         tmp = round_page(tmp);
1822
1823         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
1824         new_idt = (struct gate_descriptor *)
1825             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
1826         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
1827         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
1828         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1829         lidt(&r_idt);
1830         /* SMP machines do not need the F00F hack. */
1831         idt = new_idt;
1832         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
1833 }
1834 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
1835
1836 /*
1837  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1838  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1839  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1840  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1841  * enough for a backtrace.
1842  */
1843 void
1844 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1845 {
1846
1847         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
1848         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
1849         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
1850         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
1851         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
1852         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
1853         pcb->pcb_gs = rgs();
1854 }
1855
1856 #ifdef KDB
1857
1858 /*
1859  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
1860  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
1861  */
1862
1863 /* silence compiler warnings */
1864 u_char inb_(u_short);
1865 void outb_(u_short, u_char);
1866
1867 u_char
1868 inb_(u_short port)
1869 {
1870         return inb(port);
1871 }
1872
1873 void
1874 outb_(u_short port, u_char data)
1875 {
1876         outb(port, data);
1877 }
1878
1879 #endif /* KDB */