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