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_perfmon.h"
  58 #include "opt_platform.h"
  59
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/systm.h>
  63 #include <sys/bio.h>
  64 #include <sys/buf.h>
  65 #include <sys/bus.h>
  66 #include <sys/callout.h>
  67 #include <sys/cons.h>
  68 #include <sys/cpu.h>
  69 #include <sys/eventhandler.h>
  70 #include <sys/exec.h>
  71 #include <sys/imgact.h>
  72 #include <sys/kdb.h>
  73 #include <sys/kernel.h>
  74 #include <sys/ktr.h>
  75 #include <sys/linker.h>
  76 #include <sys/lock.h>
  77 #include <sys/malloc.h>
  78 #include <sys/memrange.h>
  79 #include <sys/msgbuf.h>
  80 #include <sys/mutex.h>
  81 #include <sys/pcpu.h>
  82 #include <sys/ptrace.h>
  83 #include <sys/reboot.h>
  84 #include <sys/reg.h>
  85 #include <sys/rwlock.h>
  86 #include <sys/sched.h>
  87 #include <sys/signalvar.h>
  88 #include <sys/smp.h>
  89 #include <sys/syscallsubr.h>
  90 #include <sys/sysctl.h>
  91 #include <sys/sysent.h>
  92 #include <sys/sysproto.h>
  93 #include <sys/ucontext.h>
  94 #include <sys/vmmeter.h>
  95
  96 #include <vm/vm.h>
  97 #include <vm/vm_param.h>
  98 #include <vm/vm_extern.h>
  99 #include <vm/vm_kern.h>
 100 #include <vm/vm_page.h>
 101 #include <vm/vm_map.h>
 102 #include <vm/vm_object.h>
 103 #include <vm/vm_pager.h>
 104 #include <vm/vm_phys.h>
 105 #include <vm/vm_dumpset.h>
 106
 107 #ifdef DDB
 108 #ifndef KDB
 109 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 110 #endif
 111 #include <ddb/ddb.h>
 112 #include <ddb/db_sym.h>
 113 #endif
 114
 115 #include <isa/rtc.h>
 116
 117 #include <net/netisr.h>
 118
 119 #include <dev/smbios/smbios.h>
 120
 121 #include <machine/bootinfo.h>
 122 #include <machine/clock.h>
 123 #include <machine/cpu.h>
 124 #include <machine/cputypes.h>
 125 #include <machine/intr_machdep.h>
 126 #include <x86/mca.h>
 127 #include <machine/md_var.h>
 128 #include <machine/metadata.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 int late_console = 1;
 182
 183 #ifdef PAE
 184 FEATURE(pae, "Physical Address Extensions");
 185 #endif
 186
 187 struct kva_md_info kmi;
 188
 189 static struct trapframe proc0_tf;
 190 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 191
 192 static void i386_clock_source_init(void);
 193
 194 struct mtx icu_lock;
 195
 196 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 197
 198 extern char start_exceptions[], end_exceptions[];
 199
 200 extern struct sysentvec elf32_freebsd_sysvec;
 201
 202 /* Default init_ops implementation. */
 203 struct init_ops init_ops = {
 204         .early_clock_source_init =      i386_clock_source_init,
 205         .early_delay =                  i8254_delay,
 206 };
 207
 208 static void
 209 i386_clock_source_init(void)
 210 {
 211         i8254_init();
 212 }
 213
 214 static void
 215 cpu_startup(void *dummy)
 216 {
 217         uintmax_t memsize;
 218         char *sysenv;
 219
 220         /*
 221          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 222          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 223          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 224          * start the APs.
 225          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 226          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 227          */
 228         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 229         if (sysenv != NULL) {
 230                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 231                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 232                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 233                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 234                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 235                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 236                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 237                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 238                         if (bootverbose)
 239                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 240                                     "Intel ICH.\n");
 241                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 242                 }
 243                 freeenv(sysenv);
 244         }
 245
 246         /*
 247          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 248          */
 249         startrtclock();
 250         printcpuinfo();
 251         panicifcpuunsupported();
 252 #ifdef PERFMON
 253         perfmon_init();
 254 #endif
 255
 256         /*
 257          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 258          */
 259         memsize = 0;
 260         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 261         if (sysenv != NULL) {
 262                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 263                 freeenv(sysenv);
 264         }
 265         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_free_count()))
 266                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 267         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 268         realmem = atop(memsize);
 269
 270         /*
 271          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 272          */
 273         if (bootverbose) {
 274                 int indx;
 275
 276                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 277                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 278                         vm_paddr_t size;
 279
 280                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 281                         printf(
 282                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 283                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 284                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 285                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 286                 }
 287         }
 288
 289         vm_ksubmap_init(&kmi);
 290
 291         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 292             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()),
 293             ptoa((uintmax_t)vm_free_count()) / 1048576);
 294
 295         /*
 296          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 297          */
 298         bufinit();
 299         vm_pager_bufferinit();
 300         cpu_setregs();
 301 }
 302
 303 void
 304 cpu_setregs(void)
 305 {
 306         unsigned int cr0;
 307
 308         cr0 = rcr0();
 309
 310         /*
 311          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are set for NPX (FPU) support:
 312          *
 313          * Prepare to trap all ESC (i.e., NPX) instructions and all WAIT
 314          * instructions.  We must set the CR0_MP bit and use the CR0_TS
 315          * bit to control the trap, because setting the CR0_EM bit does
 316          * not cause WAIT instructions to trap.  It's important to trap
 317          * WAIT instructions - otherwise the "wait" variants of no-wait
 318          * control instructions would degenerate to the "no-wait" variants
 319          * after FP context switches but work correctly otherwise.  It's
 320          * particularly important to trap WAITs when there is no NPX -
 321          * otherwise the "wait" variants would always degenerate.
 322          *
 323          * Try setting CR0_NE to get correct error reporting on 486DX's.
 324          * Setting it should fail or do nothing on lesser processors.
 325          */
 326         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 327         load_cr0(cr0);
 328         load_gs(_udatasel);
 329 }
 330
 331 u_long bootdev;         /* not a struct cdev *- encoding is different */
 332 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 333         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Maybe the Boot device (not in struct cdev *format)");
 334
 335 /*
 336  * Initialize 386 and configure to run kernel
 337  */
 338
 339 /*
 340  * Initialize segments & interrupt table
 341  */
 342
 343 int _default_ldt;
 344
 345 struct mtx dt_lock;                     /* lock for GDT and LDT */
 346
 347 union descriptor gdt0[NGDT];    /* initial global descriptor table */
 348 union descriptor *gdt = gdt0;   /* global descriptor table */
 349
 350 union descriptor *ldt;          /* local descriptor table */
 351
 352 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 353 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 354
 355 static struct i386tss *dblfault_tss;
 356 static char *dblfault_stack;
 357
 358 static struct i386tss common_tss0;
 359
 360 vm_offset_t proc0kstack;
 361
 362 /*
 363  * software prototypes -- in more palatable form.
 364  *
 365  * GCODE_SEL through GUDATA_SEL must be in this order for syscall/sysret
 366  * GUFS_SEL and GUGS_SEL must be in this order (swtch.s knows it)
 367  */
 368 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 369 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 370 {       .ssd_base = 0x0,
 371         .ssd_limit = 0x0,
 372         .ssd_type = 0,
 373         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 374         .ssd_p = 0,
 375         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 376         .ssd_def32 = 0,
 377         .ssd_gran = 0           },
 378 /* GPRIV_SEL    1 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
 379 {       .ssd_base = 0x0,
 380         .ssd_limit = 0xfffff,
 381         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 382         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 383         .ssd_p = 1,
 384         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 385         .ssd_def32 = 1,
 386         .ssd_gran = 1           },
 387 /* GUFS_SEL     2 %fs Descriptor for user */
 388 {       .ssd_base = 0x0,
 389         .ssd_limit = 0xfffff,
 390         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 391         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 392         .ssd_p = 1,
 393         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 394         .ssd_def32 = 1,
 395         .ssd_gran = 1           },
 396 /* GUGS_SEL     3 %gs Descriptor for user */
 397 {       .ssd_base = 0x0,
 398         .ssd_limit = 0xfffff,
 399         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 400         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 401         .ssd_p = 1,
 402         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 403         .ssd_def32 = 1,
 404         .ssd_gran = 1           },
 405 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 406 {       .ssd_base = 0x0,
 407         .ssd_limit = 0xfffff,
 408         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 409         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 410         .ssd_p = 1,
 411         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 412         .ssd_def32 = 1,
 413         .ssd_gran = 1           },
 414 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 415 {       .ssd_base = 0x0,
 416         .ssd_limit = 0xfffff,
 417         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 418         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 419         .ssd_p = 1,
 420         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 421         .ssd_def32 = 1,
 422         .ssd_gran = 1           },
 423 /* GUCODE_SEL   6 Code Descriptor for user */
 424 {       .ssd_base = 0x0,
 425         .ssd_limit = 0xfffff,
 426         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 427         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 428         .ssd_p = 1,
 429         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 430         .ssd_def32 = 1,
 431         .ssd_gran = 1           },
 432 /* GUDATA_SEL   7 Data Descriptor for user */
 433 {       .ssd_base = 0x0,
 434         .ssd_limit = 0xfffff,
 435         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 436         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 437         .ssd_p = 1,
 438         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 439         .ssd_def32 = 1,
 440         .ssd_gran = 1           },
 441 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
 442 {       .ssd_base = 0x400,
 443         .ssd_limit = 0xfffff,
 444         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 445         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 446         .ssd_p = 1,
 447         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 448         .ssd_def32 = 1,
 449         .ssd_gran = 1           },
 450 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 451 {
 452         .ssd_base = 0x0,
 453         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 454         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 455         .ssd_dpl = 0,
 456         .ssd_p = 1,
 457         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 458         .ssd_def32 = 0,
 459         .ssd_gran = 0           },
 460 /* GLDT_SEL     10 LDT Descriptor */
 461 {       .ssd_base = 0,
 462         .ssd_limit = sizeof(union descriptor) * NLDT - 1,
 463         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 464         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 465         .ssd_p = 1,
 466         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 467         .ssd_def32 = 0,
 468         .ssd_gran = 0           },
 469 /* GUSERLDT_SEL 11 User LDT Descriptor per process */
 470 {       .ssd_base = 0,
 471         .ssd_limit = (512 * sizeof(union descriptor)-1),
 472         .ssd_type = SDT_SYSLDT,
 473         .ssd_dpl = 0,
 474         .ssd_p = 1,
 475         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 476         .ssd_def32 = 0,
 477         .ssd_gran = 0           },
 478 /* GPANIC_SEL   12 Panic Tss Descriptor */
 479 {       .ssd_base = 0,
 480         .ssd_limit = sizeof(struct i386tss)-1,
 481         .ssd_type = SDT_SYS386TSS,
 482         .ssd_dpl = 0,
 483         .ssd_p = 1,
 484         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 485         .ssd_def32 = 0,
 486         .ssd_gran = 0           },
 487 /* GBIOSCODE32_SEL 13 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
 488 {       .ssd_base = 0,
 489         .ssd_limit = 0xfffff,
 490         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 491         .ssd_dpl = 0,
 492         .ssd_p = 1,
 493         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 494         .ssd_def32 = 0,
 495         .ssd_gran = 1           },
 496 /* GBIOSCODE16_SEL 14 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
 497 {       .ssd_base = 0,
 498         .ssd_limit = 0xfffff,
 499         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 500         .ssd_dpl = 0,
 501         .ssd_p = 1,
 502         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 503         .ssd_def32 = 0,
 504         .ssd_gran = 1           },
 505 /* GBIOSDATA_SEL 15 BIOS 32-bit interface (Data) */
 506 {       .ssd_base = 0,
 507         .ssd_limit = 0xfffff,
 508         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 509         .ssd_dpl = 0,
 510         .ssd_p = 1,
 511         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 512         .ssd_def32 = 1,
 513         .ssd_gran = 1           },
 514 /* GBIOSUTIL_SEL 16 BIOS 16-bit interface (Utility) */
 515 {       .ssd_base = 0,
 516         .ssd_limit = 0xfffff,
 517         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 518         .ssd_dpl = 0,
 519         .ssd_p = 1,
 520         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 521         .ssd_def32 = 0,
 522         .ssd_gran = 1           },
 523 /* GBIOSARGS_SEL 17 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
 524 {       .ssd_base = 0,
 525         .ssd_limit = 0xfffff,
 526         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 527         .ssd_dpl = 0,
 528         .ssd_p = 1,
 529         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 530         .ssd_def32 = 0,
 531         .ssd_gran = 1           },
 532 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
 533 {       .ssd_base = 0x0,
 534         .ssd_limit = 0x0,
 535         .ssd_type = 0,
 536         .ssd_dpl = 0,
 537         .ssd_p = 0,
 538         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 539         .ssd_def32 = 0,
 540         .ssd_gran = 0           },
 541 };
 542
 543 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
 544         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 545 {       .ssd_base = 0x0,
 546         .ssd_limit = 0x0,
 547         .ssd_type = 0,
 548         .ssd_dpl = 0,
 549         .ssd_p = 0,
 550         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 551         .ssd_def32 = 0,
 552         .ssd_gran = 0           },
 553         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 554 {       .ssd_base = 0x0,
 555         .ssd_limit = 0x0,
 556         .ssd_type = 0,
 557         .ssd_dpl = 0,
 558         .ssd_p = 0,
 559         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 560         .ssd_def32 = 0,
 561         .ssd_gran = 0           },
 562         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 563 {       .ssd_base = 0x0,
 564         .ssd_limit = 0x0,
 565         .ssd_type = 0,
 566         .ssd_dpl = 0,
 567         .ssd_p = 0,
 568         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 569         .ssd_def32 = 0,
 570         .ssd_gran = 0           },
 571         /* Code Descriptor for user */
 572 {       .ssd_base = 0x0,
 573         .ssd_limit = 0xfffff,
 574         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 575         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 576         .ssd_p = 1,
 577         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 578         .ssd_def32 = 1,
 579         .ssd_gran = 1           },
 580         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
 581 {       .ssd_base = 0x0,
 582         .ssd_limit = 0x0,
 583         .ssd_type = 0,
 584         .ssd_dpl = 0,
 585         .ssd_p = 0,
 586         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 587         .ssd_def32 = 0,
 588         .ssd_gran = 0           },
 589         /* Data Descriptor for user */
 590 {       .ssd_base = 0x0,
 591         .ssd_limit = 0xfffff,
 592         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 593         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 594         .ssd_p = 1,
 595         .ssd_xx = 0, .ssd_xx1 = 0,
 596         .ssd_def32 = 1,
 597         .ssd_gran = 1           },
 598 };
 599
 600 size_t setidt_disp;
 601
 602 void
 603 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
 604 {
 605         uintptr_t off;
 606
 607         off = func != NULL ? (uintptr_t)func + setidt_disp : 0;
 608         setidt_nodisp(idx, off, typ, dpl, selec);
 609 }
 610
 611 void
 612 setidt_nodisp(int idx, uintptr_t off, int typ, int dpl, int selec)
 613 {
 614         struct gate_descriptor *ip;
 615
 616         ip = idt + idx;
 617         ip->gd_looffset = off;
 618         ip->gd_selector = selec;
 619         ip->gd_stkcpy = 0;
 620         ip->gd_xx = 0;
 621         ip->gd_type = typ;
 622         ip->gd_dpl = dpl;
 623         ip->gd_p = 1;
 624         ip->gd_hioffset = ((u_int)off) >> 16 ;
 625 }
 626
 627 extern inthand_t
 628         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 629         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 630         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 631         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 632         IDTVEC(xmm),
 633 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 634         IDTVEC(dtrace_ret),
 635 #endif
 636 #ifdef XENHVM
 637         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 638 #endif
 639         IDTVEC(int0x80_syscall);
 640
 641 #ifdef DDB
 642 /*
 643  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 644  * the default 'rsvd' entry point.
 645  */
 646 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(idt, db_show_idt, DB_CMD_MEMSAFE)
 647 {
 648         struct gate_descriptor *ip;
 649         int idx;
 650         uintptr_t func, func_trm;
 651         bool trm;
 652
 653         ip = idt;
 654         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 655                 if (ip->gd_type == SDT_SYSTASKGT) {
 656                         db_printf("%3d\t<TASK>\n", idx);
 657                 } else {
 658                         func = (ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 659                         if (func >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS) {
 660                                 func_trm = func;
 661                                 func -= setidt_disp;
 662                                 trm = true;
 663                         } else
 664                                 trm = false;
 665                         if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 666                                 db_printf("%3d\t", idx);
 667                                 db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 668                                 if (trm)
 669                                         db_printf(" (trampoline %#x)",
 670                                             func_trm);
 671                                 db_printf("\n");
 672                         }
 673                 }
 674                 ip++;
 675         }
 676 }
 677
 678 /* Show privileged registers. */
 679 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(sysregs, db_show_sysregs, DB_CMD_MEMSAFE)
 680 {
 681         uint64_t idtr, gdtr;
 682
 683         idtr = ridt();
 684         db_printf("idtr\t0x%08x/%04x\n",
 685             (u_int)(idtr >> 16), (u_int)idtr & 0xffff);
 686         gdtr = rgdt();
 687         db_printf("gdtr\t0x%08x/%04x\n",
 688             (u_int)(gdtr >> 16), (u_int)gdtr & 0xffff);
 689         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", rldt());
 690         db_printf("tr\t0x%04x\n", rtr());
 691         db_printf("cr0\t0x%08x\n", rcr0());
 692         db_printf("cr2\t0x%08x\n", rcr2());
 693         db_printf("cr3\t0x%08x\n", rcr3());
 694         db_printf("cr4\t0x%08x\n", rcr4());
 695         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 696                 db_printf("xcr0\t0x%016llx\n", rxcr(0));
 697         if (amd_feature & (AMDID_NX | AMDID_LM))
 698                 db_printf("EFER\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 699         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 700                 db_printf("FEATURES_CTL\t0x%016llx\n",
 701                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 702         if (((cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL ||
 703             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD) && CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) >= 6) ||
 704             cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_HYGON)
 705                 db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 706         if (cpu_feature & CPUID_PAT)
 707                 db_printf("PAT\t0x%016llx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 708 }
 709
 710 DB_SHOW_COMMAND_FLAGS(dbregs, db_show_dbregs, DB_CMD_MEMSAFE)
 711 {
 712
 713         db_printf("dr0\t0x%08x\n", rdr0());
 714         db_printf("dr1\t0x%08x\n", rdr1());
 715         db_printf("dr2\t0x%08x\n", rdr2());
 716         db_printf("dr3\t0x%08x\n", rdr3());
 717         db_printf("dr6\t0x%08x\n", rdr6());
 718         db_printf("dr7\t0x%08x\n", rdr7());
 719 }
 720
 721 DB_SHOW_COMMAND(frame, db_show_frame)
 722 {
 723         struct trapframe *frame;
 724
 725         frame = have_addr ? (struct trapframe *)addr : curthread->td_frame;
 726         printf("ss %#x esp %#x efl %#x cs %#x eip %#x\n",
 727             frame->tf_ss, frame->tf_esp, frame->tf_eflags, frame->tf_cs,
 728             frame->tf_eip);
 729         printf("err %#x trapno %d\n", frame->tf_err, frame->tf_trapno);
 730         printf("ds %#x es %#x fs %#x\n",
 731             frame->tf_ds, frame->tf_es, frame->tf_fs);
 732         printf("eax %#x ecx %#x edx %#x ebx %#x\n",
 733             frame->tf_eax, frame->tf_ecx, frame->tf_edx, frame->tf_ebx);
 734         printf("ebp %#x esi %#x edi %#x\n",
 735             frame->tf_ebp, frame->tf_esi, frame->tf_edi);
 736
 737 }
 738 #endif
 739
 740 void
 741 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
 742 {
 743         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 744         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 745         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 746         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 747         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 748         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 749         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 750 }
 751
 752 static int
 753 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 754     int *physmap_idxp)
 755 {
 756         uint64_t lim, ign;
 757         int i, insert_idx, physmap_idx;
 758
 759         physmap_idx = *physmap_idxp;
 760
 761         if (length == 0)
 762                 return (1);
 763
 764         lim = 0x100000000;                                      /*  4G */
 765         if (pae_mode && above4g_allow)
 766                 lim = above24g_allow ? -1ULL : 0x600000000;     /* 24G */
 767         if (base >= lim) {
 768                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 769                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 770                     (u_int)(length / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 771                     above4g_allow, above24g_allow);
 772                 return (1);
 773         }
 774         if (base + length >= lim) {
 775                 ign = base + length - lim;
 776                 length -= ign;
 777                 printf("%uK of memory above %uGB ignored, pae %d "
 778                     "above4g_allow %d above24g_allow %d\n",
 779                     (u_int)(ign / 1024), (u_int)(lim >> 30), pae_mode,
 780                     above4g_allow, above24g_allow);
 781         }
 782
 783         /*
 784          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 785          * assuming the new entry will be added to the end.
 786          */
 787         insert_idx = physmap_idx + 2;
 788         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 789                 if (base < physmap[i + 1]) {
 790                         if (base + length <= physmap[i]) {
 791                                 insert_idx = i;
 792                                 break;
 793                         }
 794                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 795                                 printf(
 796                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
 797                         return (1);
 798                 }
 799         }
 800
 801         /* See if we can prepend to the next entry. */
 802         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
 803                 physmap[insert_idx] = base;
 804                 return (1);
 805         }
 806
 807         /* See if we can append to the previous entry. */
 808         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
 809                 physmap[insert_idx - 1] += length;
 810                 return (1);
 811         }
 812
 813         physmap_idx += 2;
 814         *physmap_idxp = physmap_idx;
 815         if (physmap_idx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
 816                 printf(
 817                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
 818                 return (0);
 819         }
 820
 821         /*
 822          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
 823          * entry if needed.
 824          */
 825         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
 826                 physmap[i] = physmap[i - 2];
 827                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
 828         }
 829
 830         /* Insert the new entry. */
 831         physmap[insert_idx] = base;
 832         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
 833         return (1);
 834 }
 835
 836 static int
 837 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
 838 {
 839         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 840                 printf("SMAP type=%02x base=%016llx len=%016llx\n",
 841                     smap->type, smap->base, smap->length);
 842
 843         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
 844                 return (1);
 845
 846         return (add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
 847             physmap_idxp));
 848 }
 849
 850 static void
 851 add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, vm_paddr_t *physmap,
 852     int *physmap_idxp)
 853 {
 854         struct bios_smap *smap, *smapend;
 855         u_int32_t smapsize;
 856         /*
 857          * Memory map from INT 15:E820.
 858          *
 859          * subr_module.c says:
 860          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
 861          * ie: an int32_t immediately precedes SMAP.
 862          */
 863         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
 864         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
 865
 866         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
 867                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, physmap_idxp))
 868                         break;
 869 }
 870
 871 static void
 872 basemem_setup(void)
 873 {
 874
 875         if (basemem > 640) {
 876                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
 877                         basemem);
 878                 basemem = 640;
 879         }
 880
 881         pmap_basemem_setup(basemem);
 882 }
 883
 884 /*
 885  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
 886  * available physical memory in the system, then test this memory and
 887  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
 888  *
 889  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
 890  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
 891  *
 892  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
 893  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
 894  *
 895  * XXX first should be vm_paddr_t.
 896  */
 897 static void
 898 getmemsize(int first)
 899 {
 900         int has_smap, off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
 901         u_long memtest;
 902         vm_paddr_t physmap[PHYS_AVAIL_ENTRIES];
 903         quad_t dcons_addr, dcons_size, physmem_tunable;
 904         int hasbrokenint12, i, res __diagused;
 905         u_int extmem;
 906         struct vm86frame vmf;
 907         struct vm86context vmc;
 908         vm_paddr_t pa;
 909         struct bios_smap *smap, *smapbase;
 910         caddr_t kmdp;
 911
 912         has_smap = 0;
 913         bzero(&vmf, sizeof(vmf));
 914         bzero(physmap, sizeof(physmap));
 915         basemem = 0;
 916
 917         /*
 918          * Tell the physical memory allocator about pages used to store
 919          * the kernel and preloaded data.  See kmem_bootstrap_free().
 920          */
 921         vm_phys_early_add_seg((vm_paddr_t)KERNLOAD, trunc_page(first));
 922
 923         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above4g_allow", &above4g_allow);
 924         TUNABLE_INT_FETCH("hw.above24g_allow", &above24g_allow);
 925
 926         /*
 927          * Check if the loader supplied an SMAP memory map.  If so,
 928          * use that and do not make any VM86 calls.
 929          */
 930         physmap_idx = 0;
 931         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
 932         if (kmdp == NULL)
 933                 kmdp = preload_search_by_type("elf32 kernel");
 934         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
 935             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
 936         if (smapbase != NULL) {
 937                 add_smap_entries(smapbase, physmap, &physmap_idx);
 938                 has_smap = 1;
 939                 goto have_smap;
 940         }
 941
 942         /*
 943          * Some newer BIOSes have a broken INT 12H implementation
 944          * which causes a kernel panic immediately.  In this case, we
 945          * need use the SMAP to determine the base memory size.
 946          */
 947         hasbrokenint12 = 0;
 948         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
 949         if (hasbrokenint12 == 0) {
 950                 /* Use INT12 to determine base memory size. */
 951                 vm86_intcall(0x12, &vmf);
 952                 basemem = vmf.vmf_ax;
 953                 basemem_setup();
 954         }
 955
 956         /*
 957          * Fetch the memory map with INT 15:E820.  Map page 1 R/W into
 958          * the kernel page table so we can use it as a buffer.  The
 959          * kernel will unmap this page later.
 960          */
 961         vmc.npages = 0;
 962         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, PMAP_MAP_LOW + ptoa(1));
 963         res = vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
 964         KASSERT(res != 0, ("vm86_getptr() failed: address not found"));
 965
 966         vmf.vmf_ebx = 0;
 967         do {
 968                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
 969                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
 970                 vmf.vmf_ecx = sizeof(struct bios_smap);
 971                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
 972                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
 973                         break;
 974                 has_smap = 1;
 975                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
 976                         break;
 977         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
 978
 979 have_smap:
 980         /*
 981          * If we didn't fetch the "base memory" size from INT12,
 982          * figure it out from the SMAP (or just guess).
 983          */
 984         if (basemem == 0) {
 985                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 986                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
 987                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
 988                                 break;
 989                         }
 990                 }
 991
 992                 /* XXX: If we couldn't find basemem from SMAP, just guess. */
 993                 if (basemem == 0)
 994                         basemem = 640;
 995                 basemem_setup();
 996         }
 997
 998         if (physmap[1] != 0)
 999                 goto physmap_done;
1000
1001         /*
1002          * If we failed to find an SMAP, figure out the extended
1003          * memory size.  We will then build a simple memory map with
1004          * two segments, one for "base memory" and the second for
1005          * "extended memory".  Note that "extended memory" starts at a
1006          * physical address of 1MB and that both basemem and extmem
1007          * are in units of 1KB.
1008          *
1009          * First, try to fetch the extended memory size via INT 15:E801.
1010          */
1011         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1012         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1013                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1014         } else {
1015                 /*
1016                  * If INT15:E801 fails, this is our last ditch effort
1017                  * to determine the extended memory size.  Currently
1018                  * we prefer the RTC value over INT15:88.
1019                  */
1020 #if 0
1021                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1022                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1023                 extmem = vmf.vmf_ax;
1024 #else
1025                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1026 #endif
1027         }
1028
1029         /*
1030          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1031          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1032          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1033          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1034          * them beyond the limit.
1035          *
1036          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1037          *      chop it to 15MB.
1038          */
1039         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1040                 extmem = 15 * 1024;
1041
1042         physmap[0] = 0;
1043         physmap[1] = basemem * 1024;
1044         physmap_idx = 2;
1045         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1046         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1047
1048 physmap_done:
1049         /*
1050          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1051          */
1052
1053 #ifdef SMP
1054         /* make hole for AP bootstrap code */
1055         alloc_ap_trampoline(physmap, &physmap_idx);
1056 #endif
1057
1058         /*
1059          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1060          * highest page of the physical address space.  It should be
1061          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1062          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1063          *
1064          * This is especially confusing when it is much larger than the
1065          * memory size and is displayed as "realmem".
1066          */
1067         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1068
1069 #ifdef MAXMEM
1070         Maxmem = MAXMEM / 4;
1071 #endif
1072
1073         if (TUNABLE_QUAD_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1074                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1075
1076         /*
1077          * If we have an SMAP, don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend
1078          * the amount of memory in the system.
1079          */
1080         if (has_smap && Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1081                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1082
1083         /*
1084          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1085          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1086          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1087          * pages.
1088          *
1089          * A general name is used as the code may be extended to support
1090          * additional tests beyond the current "page present" test.
1091          */
1092         memtest = 0;
1093         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1094
1095         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1096             (boothowto & RB_VERBOSE))
1097                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1098
1099         /*
1100          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1101          * extend the last memory segment to the new limit.
1102          */
1103         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1104                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1105
1106         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1107         pmap_bootstrap(first);
1108
1109         /*
1110          * Size up each available chunk of physical memory.
1111          */
1112         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1113         pa_indx = 0;
1114         da_indx = 1;
1115         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1116         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1117         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1118
1119         /*
1120          * Get dcons buffer address
1121          */
1122         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1123             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1124                 dcons_addr = 0;
1125
1126         /*
1127          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1128          * round up the start address and round down the end address.
1129          */
1130         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1131                 vm_paddr_t end;
1132
1133                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1134                 if (physmap[i + 1] < end)
1135                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1136                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1137                         int tmp, page_bad, full;
1138                         int *ptr;
1139
1140                         full = FALSE;
1141                         /*
1142                          * block out kernel memory as not available.
1143                          */
1144                         if (pa >= KERNLOAD && pa < first)
1145                                 goto do_dump_avail;
1146
1147                         /*
1148                          * block out dcons buffer
1149                          */
1150                         if (dcons_addr > 0
1151                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1152                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1153                                 goto do_dump_avail;
1154
1155                         page_bad = FALSE;
1156                         if (memtest == 0)
1157                                 goto skip_memtest;
1158
1159                         /*
1160                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1161                          */
1162                         ptr = (int *)pmap_cmap3(pa, PG_V | PG_RW | PG_N);
1163
1164                         tmp = *(int *)ptr;
1165                         /*
1166                          * Test for alternating 1's and 0's
1167                          */
1168                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1169                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1170                                 page_bad = TRUE;
1171                         /*
1172                          * Test for alternating 0's and 1's
1173                          */
1174                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1175                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1176                                 page_bad = TRUE;
1177                         /*
1178                          * Test for all 1's
1179                          */
1180                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1181                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1182                                 page_bad = TRUE;
1183                         /*
1184                          * Test for all 0's
1185                          */
1186                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1187                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1188                                 page_bad = TRUE;
1189                         /*
1190                          * Restore original value.
1191                          */
1192                         *(int *)ptr = tmp;
1193
1194 skip_memtest:
1195                         /*
1196                          * Adjust array of valid/good pages.
1197                          */
1198                         if (page_bad == TRUE)
1199                                 continue;
1200                         /*
1201                          * If this good page is a continuation of the
1202                          * previous set of good pages, then just increase
1203                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1204                          * Note that "end" points one higher than end,
1205                          * making the range >= start and < end.
1206                          * If we're also doing a speculative memory
1207                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1208                          * so that we keep going. The first bad page
1209                          * will terminate the loop.
1210                          */
1211                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1212                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1213                         } else {
1214                                 pa_indx++;
1215                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1216                                         printf(
1217                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1218                                         pa_indx--;
1219                                         full = TRUE;
1220                                         goto do_dump_avail;
1221                                 }
1222                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1223                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1224                         }
1225                         physmem++;
1226 do_dump_avail:
1227                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1228                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1229                         } else {
1230                                 da_indx++;
1231                                 if (da_indx == PHYS_AVAIL_ENTRIES) {
1232                                         da_indx--;
1233                                         goto do_next;
1234                                 }
1235                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1236                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1237                         }
1238 do_next:
1239                         if (full)
1240                                 break;
1241                 }
1242         }
1243         pmap_cmap3(0, 0);
1244
1245         /*
1246          * XXX
1247          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1248          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1249          * calculation, etc.).
1250          */
1251         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1252             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1253                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1254                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1255                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1256         }
1257
1258         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1259
1260         /* Trim off space for the message buffer. */
1261         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1262
1263         /* Map the message buffer. */
1264         for (off = 0; off < round_page(msgbufsize); off += PAGE_SIZE)
1265                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, phys_avail[pa_indx] +
1266                     off);
1267 }
1268
1269 static void
1270 i386_kdb_init(void)
1271 {
1272 #ifdef DDB
1273         db_fetch_ksymtab(bootinfo.bi_symtab, bootinfo.bi_esymtab, 0);
1274 #endif
1275         kdb_init();
1276 #ifdef KDB
1277         if (boothowto & RB_KDB)
1278                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS, "Boot flags requested debugger");
1279 #endif
1280 }
1281
1282 static void
1283 fixup_idt(void)
1284 {
1285         struct gate_descriptor *ip;
1286         uintptr_t off;
1287         int x;
1288
1289         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1290                 ip = &idt[x];
1291                 if (ip->gd_type != SDT_SYS386IGT &&
1292                     ip->gd_type != SDT_SYS386TGT)
1293                         continue;
1294                 off = ip->gd_looffset + (((u_int)ip->gd_hioffset) << 16);
1295                 KASSERT(off >= (uintptr_t)start_exceptions &&
1296                     off < (uintptr_t)end_exceptions,
1297                     ("IDT[%d] type %d off %#x", x, ip->gd_type, off));
1298                 off += setidt_disp;
1299                 MPASS(off >= PMAP_TRM_MIN_ADDRESS &&
1300                     off < PMAP_TRM_MAX_ADDRESS);
1301                 ip->gd_looffset = off;
1302                 ip->gd_hioffset = off >> 16;
1303         }
1304 }
1305
1306 static void
1307 i386_setidt1(void)
1308 {
1309         int x;
1310
1311         /* exceptions */
1312         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1313                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1314                     GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1315         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1316             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1317         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1318             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1319         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1320             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1321         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1322             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1323         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl), SDT_SYS386IGT, SEL_UPL,
1324             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1325         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1326             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1327         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1328             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1329         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1330             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1331         setidt(IDT_DF, 0, SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL,
1332             SEL_KPL));
1333         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm), SDT_SYS386IGT,
1334             SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1335         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1336             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1337         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1338             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1339         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1340             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1341         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1342             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1343         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1344             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1345         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1346             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1347         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1348             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1349         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1350             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1351         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1352             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1353         setidt(IDT_SYSCALL, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1354             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1355 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1356         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret),
1357             SDT_SYS386IGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1358 #endif
1359 #ifdef XENHVM
1360         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall),
1361             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1362 #endif
1363 }
1364
1365 static void
1366 i386_setidt2(void)
1367 {
1368
1369         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1370             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1371         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot), SDT_SYS386IGT, SEL_KPL,
1372             GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1373 }
1374
1375 #if defined(DEV_ISA) && !defined(DEV_ATPIC)
1376 static void
1377 i386_setidt3(void)
1378 {
1379
1380         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint),
1381             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1382         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint),
1383             SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1384 }
1385 #endif
1386
1387 register_t
1388 init386(int first)
1389 {
1390         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;  /* table descriptors */
1391         int gsel_tss, metadata_missing, x, pa;
1392         struct pcpu *pc;
1393         struct xstate_hdr *xhdr;
1394         caddr_t kmdp;
1395         vm_offset_t addend;
1396         size_t ucode_len;
1397
1398         thread0.td_kstack = proc0kstack;
1399         thread0.td_kstack_pages = TD0_KSTACK_PAGES;
1400
1401         /*
1402          * This may be done better later if it gets more high level
1403          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1404          */
1405         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1406
1407         if (bootinfo.bi_modulep) {
1408                 metadata_missing = 0;
1409                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_modulep < KERNBASE ?
1410                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1411                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + addend;
1412                 preload_bootstrap_relocate(addend);
1413         } else {
1414                 metadata_missing = 1;
1415         }
1416
1417         if (bootinfo.bi_envp != 0) {
1418                 addend = (vm_paddr_t)bootinfo.bi_envp < KERNBASE ?
1419                     PMAP_MAP_LOW : 0;
1420                 init_static_kenv((char *)bootinfo.bi_envp + addend, 0);
1421         } else {
1422                 init_static_kenv(NULL, 0);
1423         }
1424
1425         /*
1426          * Re-evaluate CPU features if we loaded a microcode update.
1427          */
1428         ucode_len = ucode_load_bsp(first);
1429         if (ucode_len != 0) {
1430                 identify_cpu();
1431                 first = roundup2(first + ucode_len, PAGE_SIZE);
1432         }
1433
1434         identify_hypervisor();
1435         identify_hypervisor_smbios();
1436
1437         /* Init basic tunables, hz etc */
1438         init_param1();
1439
1440         /* Set bootmethod to BIOS: it's the only supported on i386. */
1441         strlcpy(bootmethod, "BIOS", sizeof(bootmethod));
1442
1443         /*
1444          * Make gdt memory segments.  All segments cover the full 4GB
1445          * of address space and permissions are enforced at page level.
1446          */
1447         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1448         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1449         gdt_segs[GUCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1450         gdt_segs[GUDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1451         gdt_segs[GUFS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1452         gdt_segs[GUGS_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1453
1454         pc = &__pcpu[0];
1455         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1456         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int)pc;
1457         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (int)&common_tss0;
1458
1459         for (x = 0; x < NGDT; x++)
1460                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt0[x].sd);
1461
1462         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt0[0]) - 1;
1463         r_gdt.rd_base =  (int)gdt0;
1464         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_SPIN);
1465         lgdt(&r_gdt);
1466
1467         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1468         for (pa = first; pa < first + DPCPU_SIZE; pa += PAGE_SIZE)
1469                 pmap_kenter(pa, pa);
1470         dpcpu_init((void *)first, 0);
1471         first += DPCPU_SIZE;
1472         PCPU_SET(prvspace, pc);
1473         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1474         /* Non-late cninit() and printf() can be moved up to here. */
1475
1476         /*
1477          * Initialize mutexes.
1478          *
1479          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1480          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1481          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1482          *           under witness.
1483          */
1484         mutex_init();
1485         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS | MTX_NOPROFILE);
1486
1487         i386_setidt1();
1488
1489         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1490         r_idt.rd_base = (int) idt;
1491         lidt(&r_idt);
1492
1493         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1494
1495         /*
1496          * Initialize the clock before the console so that console
1497          * initialization can use DELAY().
1498          */
1499         clock_init();
1500
1501         i386_setidt2();
1502         pmap_set_nx();
1503         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1504         initializecpucache();
1505
1506         /* pointer to selector slot for %fs/%gs */
1507         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1508
1509         /* Initialize the tss (except for the final esp0) early for vm86. */
1510         common_tss0.tss_esp0 = thread0.td_kstack + thread0.td_kstack_pages *
1511             PAGE_SIZE - VM86_STACK_SPACE;
1512         common_tss0.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1513         common_tss0.tss_ioopt = sizeof(struct i386tss) << 16;
1514         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1515         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1516         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1517         ltr(gsel_tss);
1518
1519         /* Initialize the PIC early for vm86 calls. */
1520 #ifdef DEV_ISA
1521 #ifdef DEV_ATPIC
1522         elcr_probe();
1523         atpic_startup();
1524 #else
1525         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1526         atpic_reset();
1527
1528         /*
1529          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1530          * interrupt handler.
1531          */
1532         i386_setidt3();
1533 #endif
1534 #endif
1535
1536         /*
1537          * The console and kdb should be initialized even earlier than here,
1538          * but some console drivers don't work until after getmemsize().
1539          * Default to late console initialization to support these drivers.
1540          * This loses mainly printf()s in getmemsize() and early debugging.
1541          */
1542         TUNABLE_INT_FETCH("debug.late_console", &late_console);
1543         if (!late_console) {
1544                 cninit();
1545                 i386_kdb_init();
1546         }
1547
1548         if (cpu_fxsr && (cpu_feature2 & CPUID2_XSAVE) != 0) {
1549                 use_xsave = 1;
1550                 TUNABLE_INT_FETCH("hw.use_xsave", &use_xsave);
1551         }
1552
1553         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1554         link_elf_ireloc(kmdp);
1555
1556         vm86_initialize();
1557         getmemsize(first);
1558         init_param2(physmem);
1559
1560         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1561
1562         if (late_console)
1563                 cninit();
1564
1565         if (metadata_missing)
1566                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1567
1568         if (late_console)
1569                 i386_kdb_init();
1570
1571         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1572         npxinit(true);
1573
1574         /*
1575          * Set up thread0 pcb after npxinit calculated pcb + fpu save
1576          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1577          * area.
1578          */
1579         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1580         thread0.td_pcb->pcb_save = get_pcb_user_save_td(&thread0);
1581         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1582         if (use_xsave) {
1583                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1584                     1);
1585                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1586         }
1587         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1588         /* Move esp0 in the tss to its final place. */
1589         /* Note: -16 is so we can grow the trapframe if we came from vm86 */
1590         common_tss0.tss_esp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb - VM86_STACK_SPACE;
1591         PCPU_SET(kesp0, common_tss0.tss_esp0);
1592         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;     /* clear busy bit */
1593         ltr(gsel_tss);
1594
1595         /* transfer to user mode */
1596
1597         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1598         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1599
1600         /* setup proc 0's pcb */
1601         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1602         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = pmap_get_kcr3();
1603         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1604         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1605
1606 #ifdef FDT
1607         x86_init_fdt();
1608 #endif
1609
1610         /* Location of kernel stack for locore */
1611         return ((register_t)thread0.td_pcb);
1612 }
1613
1614 static void
1615 machdep_init_trampoline(void)
1616 {
1617         struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1618         struct i386tss *tss;
1619         char *copyout_buf, *trampoline, *tramp_stack_base;
1620         int x;
1621
1622         gdt = pmap_trm_alloc(sizeof(union descriptor) * NGDT * mp_ncpus,
1623             M_NOWAIT | M_ZERO);
1624         bcopy(gdt0, gdt, sizeof(union descriptor) * NGDT);
1625         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1626         r_gdt.rd_base = (int)gdt;
1627         lgdt(&r_gdt);
1628
1629         tss = pmap_trm_alloc(sizeof(struct i386tss) * mp_ncpus,
1630             M_NOWAIT | M_ZERO);
1631         bcopy(&common_tss0, tss, sizeof(struct i386tss));
1632         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_lobase = (int)tss;
1633         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_hibase = (u_int)tss >> 24;
1634         gdt[GPROC0_SEL].sd.sd_type = SDT_SYS386TSS;
1635
1636         PCPU_SET(fsgs_gdt, &gdt[GUFS_SEL].sd);
1637         PCPU_SET(tss_gdt, &gdt[GPROC0_SEL].sd);
1638         PCPU_SET(common_tssd, *PCPU_GET(tss_gdt));
1639         PCPU_SET(common_tssp, tss);
1640         ltr(GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL));
1641
1642         trampoline = pmap_trm_alloc(end_exceptions - start_exceptions,
1643             M_NOWAIT);
1644         bcopy(start_exceptions, trampoline, end_exceptions - start_exceptions);
1645         tramp_stack_base = pmap_trm_alloc(TRAMP_STACK_SZ, M_NOWAIT);
1646         PCPU_SET(trampstk, (uintptr_t)tramp_stack_base + TRAMP_STACK_SZ -
1647             VM86_STACK_SPACE);
1648         tss[0].tss_esp0 = PCPU_GET(trampstk);
1649
1650         idt = pmap_trm_alloc(sizeof(idt0), M_NOWAIT | M_ZERO);
1651         bcopy(idt0, idt, sizeof(idt0));
1652
1653         /* Re-initialize new IDT since the handlers were relocated */
1654         setidt_disp = trampoline - start_exceptions;
1655         if (bootverbose)
1656                 printf("Trampoline disposition %#zx\n", setidt_disp);
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         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
1819
1820         tmp = (vm_offset_t)pmap_trm_alloc(PAGE_SIZE * 3, M_NOWAIT | M_ZERO);
1821         if (tmp == 0)
1822                 panic("kmem_malloc returned 0");
1823         tmp = round_page(tmp);
1824
1825         /* Put the problematic entry (#6) at the end of the lower page. */
1826         new_idt = (struct gate_descriptor *)
1827             (tmp + PAGE_SIZE - 7 * sizeof(struct gate_descriptor));
1828         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
1829         r_idt.rd_base = (u_int)new_idt;
1830         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1831         lidt(&r_idt);
1832         /* SMP machines do not need the F00F hack. */
1833         idt = new_idt;
1834         pmap_protect(kernel_pmap, tmp, tmp + PAGE_SIZE, VM_PROT_READ);
1835 }
1836 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
1837
1838 /*
1839  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1840  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1841  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1842  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1843  * enough for a backtrace.
1844  */
1845 void
1846 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1847 {
1848
1849         pcb->pcb_edi = tf->tf_edi;
1850         pcb->pcb_esi = tf->tf_esi;
1851         pcb->pcb_ebp = tf->tf_ebp;
1852         pcb->pcb_ebx = tf->tf_ebx;
1853         pcb->pcb_eip = tf->tf_eip;
1854         pcb->pcb_esp = (ISPL(tf->tf_cs)) ? tf->tf_esp : (int)(tf + 1) - 8;
1855         pcb->pcb_gs = rgs();
1856 }
1857
1858 #ifdef KDB
1859
1860 /*
1861  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
1862  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
1863  */
1864
1865 /* silence compiler warnings */
1866 u_char inb_(u_short);
1867 void outb_(u_short, u_char);
1868
1869 u_char
1870 inb_(u_short port)
1871 {
1872         return inb(port);
1873 }
1874
1875 void
1876 outb_(u_short port, u_char data)
1877 {
1878         outb(port, data);
1879 }
1880
1881 #endif /* KDB */