]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - sys/amd64/amd64/machdep.c
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / sys / amd64 / amd64 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm.
3  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
4  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
8  * William Jolitz.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
19  *    must display the following acknowledgement:
20  *      This product includes software developed by the University of
21  *      California, Berkeley and its contributors.
22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
24  *    without specific prior written permission.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36  * SUCH DAMAGE.
37  *
38  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
39  */
40
41 #include <sys/cdefs.h>
42 __FBSDID("$FreeBSD$");
43
44 #include "opt_atalk.h"
45 #include "opt_atpic.h"
46 #include "opt_compat.h"
47 #include "opt_cpu.h"
48 #include "opt_ddb.h"
49 #include "opt_inet.h"
50 #include "opt_ipx.h"
51 #include "opt_isa.h"
52 #include "opt_kstack_pages.h"
53 #include "opt_maxmem.h"
54 #include "opt_mp_watchdog.h"
55 #include "opt_perfmon.h"
56 #include "opt_sched.h"
57 #include "opt_kdtrace.h"
58
59 #include <sys/param.h>
60 #include <sys/proc.h>
61 #include <sys/systm.h>
62 #include <sys/bio.h>
63 #include <sys/buf.h>
64 #include <sys/bus.h>
65 #include <sys/callout.h>
66 #include <sys/cons.h>
67 #include <sys/cpu.h>
68 #include <sys/eventhandler.h>
69 #include <sys/exec.h>
70 #include <sys/imgact.h>
71 #include <sys/kdb.h>
72 #include <sys/kernel.h>
73 #include <sys/ktr.h>
74 #include <sys/linker.h>
75 #include <sys/lock.h>
76 #include <sys/malloc.h>
77 #include <sys/memrange.h>
78 #include <sys/msgbuf.h>
79 #include <sys/mutex.h>
80 #include <sys/pcpu.h>
81 #include <sys/ptrace.h>
82 #include <sys/reboot.h>
83 #include <sys/sched.h>
84 #include <sys/signalvar.h>
85 #ifdef SMP
86 #include <sys/smp.h>
87 #endif
88 #include <sys/syscallsubr.h>
89 #include <sys/sysctl.h>
90 #include <sys/sysent.h>
91 #include <sys/sysproto.h>
92 #include <sys/ucontext.h>
93 #include <sys/vmmeter.h>
94
95 #include <vm/vm.h>
96 #include <vm/vm_extern.h>
97 #include <vm/vm_kern.h>
98 #include <vm/vm_page.h>
99 #include <vm/vm_map.h>
100 #include <vm/vm_object.h>
101 #include <vm/vm_pager.h>
102 #include <vm/vm_param.h>
103
104 #ifdef DDB
105 #ifndef KDB
106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
107 #endif
108 #include <ddb/ddb.h>
109 #include <ddb/db_sym.h>
110 #endif
111
112 #include <net/netisr.h>
113
114 #include <machine/clock.h>
115 #include <machine/cpu.h>
116 #include <machine/cputypes.h>
117 #include <machine/intr_machdep.h>
118 #include <x86/mca.h>
119 #include <machine/md_var.h>
120 #include <machine/metadata.h>
121 #include <machine/mp_watchdog.h>
122 #include <machine/pc/bios.h>
123 #include <machine/pcb.h>
124 #include <machine/proc.h>
125 #include <machine/reg.h>
126 #include <machine/sigframe.h>
127 #include <machine/specialreg.h>
128 #ifdef PERFMON
129 #include <machine/perfmon.h>
130 #endif
131 #include <machine/tss.h>
132 #ifdef SMP
133 #include <machine/smp.h>
134 #endif
135
136 #ifdef DEV_ATPIC
137 #include <x86/isa/icu.h>
138 #else
139 #include <machine/apicvar.h>
140 #endif
141
142 #include <isa/isareg.h>
143 #include <isa/rtc.h>
144
145 /* Sanity check for __curthread() */
146 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
147
148 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
149
150 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
151 extern void identify_cpu(void);
152 extern void panicifcpuunsupported(void);
153
154 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
155 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
156
157 static void cpu_startup(void *);
158 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
159     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
160 static int  set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp,
161     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
162 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
163
164 /*
165  * The file "conf/ldscript.amd64" defines the symbol "kernphys".  Its value is
166  * the physical address at which the kernel is loaded.
167  */
168 extern char kernphys[];
169 #ifdef DDB
170 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
171 #endif
172
173 struct msgbuf *msgbufp;
174
175 /* Intel ICH registers */
176 #define ICH_PMBASE      0x400
177 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
178
179 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel, _ufssel, _ugssel;
180
181 int cold = 1;
182
183 long Maxmem = 0;
184 long realmem = 0;
185
186 /*
187  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
188  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
189  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
190  * PHYSSEG entries.
191  */
192 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
193
194 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
195 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
196
197 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
198 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
199 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
200
201 struct kva_md_info kmi;
202
203 static struct trapframe proc0_tf;
204 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
205
206 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
207
208 struct mtx icu_lock;
209
210 struct mem_range_softc mem_range_softc;
211
212 struct mtx dt_lock;     /* lock for GDT and LDT */
213
214 static void
215 cpu_startup(dummy)
216         void *dummy;
217 {
218         uintmax_t memsize;
219         char *sysenv;
220
221         /*
222          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
223          * generate an SMI# because this can cause several problems,
224          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
225          * start the APs.
226          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
227          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge. 
228          */
229         sysenv = getenv("smbios.system.product");
230         if (sysenv != NULL) {
231                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
232                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 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, "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         realmem = Maxmem;
255
256         /*
257          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
258          */
259         memsize = 0;
260         sysenv = 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)cnt.v_free_count))
266                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
267         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
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)cnt.v_free_count),
292             ptoa((uintmax_t)cnt.v_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
300         cpu_setregs();
301
302         /*
303          * Add BSP as an interrupt target.
304          */
305         intr_add_cpu(0);
306 }
307
308 /*
309  * Send an interrupt to process.
310  *
311  * Stack is set up to allow sigcode stored
312  * at top to call routine, followed by call
313  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
314  * resets the signal mask, the stack, and the
315  * frame pointer, it returns to the user
316  * specified pc, psl.
317  */
318 void
319 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
320 {
321         struct sigframe sf, *sfp;
322         struct pcb *pcb;
323         struct proc *p;
324         struct thread *td;
325         struct sigacts *psp;
326         char *sp;
327         struct trapframe *regs;
328         char *xfpusave;
329         size_t xfpusave_len;
330         int sig;
331         int oonstack;
332
333         td = curthread;
334         pcb = td->td_pcb;
335         p = td->td_proc;
336         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
337         sig = ksi->ksi_signo;
338         psp = p->p_sigacts;
339         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
340         regs = td->td_frame;
341         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
342
343         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(struct savefpu) && use_xsave) {
344                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
345                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
346         } else {
347                 xfpusave_len = 0;
348                 xfpusave = NULL;
349         }
350
351         /* Save user context. */
352         bzero(&sf, sizeof(sf));
353         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
354         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
355         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
356             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
357         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
358         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(*regs));
359         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
360         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
361         fpstate_drop(td);
362         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
363         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
364         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare,
365             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare));
366         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
367
368         /* Allocate space for the signal handler context. */
369         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
370             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
371                 sp = td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
372 #if defined(COMPAT_43)
373                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
374 #endif
375         } else
376                 sp = (char *)regs->tf_rsp - 128;
377         if (xfpusave != NULL) {
378                 sp -= xfpusave_len;
379                 sp = (char *)((unsigned long)sp & ~0x3Ful);
380                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
381         }
382         sp -= sizeof(struct sigframe);
383         /* Align to 16 bytes. */
384         sfp = (struct sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
385
386         /* Translate the signal if appropriate. */
387         if (p->p_sysent->sv_sigtbl && sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
388                 sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
389
390         /* Build the argument list for the signal handler. */
391         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
392         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
393         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
394         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
395                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
396                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
397                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
398
399                 /* Fill in POSIX parts */
400                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
401                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
402                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
403         } else {
404                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
405                 regs->tf_rsi = ksi->ksi_code;   /* arg 2 in %rsi */
406                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
407                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
408         }
409         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
410         PROC_UNLOCK(p);
411
412         /*
413          * Copy the sigframe out to the user's stack.
414          */
415         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
416             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
417             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
418             != 0)) {
419 #ifdef DEBUG
420                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
421 #endif
422                 PROC_LOCK(p);
423                 sigexit(td, SIGILL);
424         }
425
426         regs->tf_rsp = (long)sfp;
427         regs->tf_rip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
428         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
429         regs->tf_cs = _ucodesel;
430         regs->tf_ds = _udatasel;
431         regs->tf_es = _udatasel;
432         regs->tf_fs = _ufssel;
433         regs->tf_gs = _ugssel;
434         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
435         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
436         PROC_LOCK(p);
437         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
438 }
439
440 /*
441  * System call to cleanup state after a signal
442  * has been taken.  Reset signal mask and
443  * stack state from context left by sendsig (above).
444  * Return to previous pc and psl as specified by
445  * context left by sendsig. Check carefully to
446  * make sure that the user has not modified the
447  * state to gain improper privileges.
448  *
449  * MPSAFE
450  */
451 int
452 sys_sigreturn(td, uap)
453         struct thread *td;
454         struct sigreturn_args /* {
455                 const struct __ucontext *sigcntxp;
456         } */ *uap;
457 {
458         ucontext_t uc;
459         struct pcb *pcb;
460         struct proc *p;
461         struct trapframe *regs;
462         ucontext_t *ucp;
463         char *xfpustate;
464         size_t xfpustate_len;
465         long rflags;
466         int cs, error, ret;
467         ksiginfo_t ksi;
468
469         pcb = td->td_pcb;
470         p = td->td_proc;
471
472         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
473         if (error != 0) {
474                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn copyin failed\n",
475                     p->p_pid, td->td_name);
476                 return (error);
477         }
478         ucp = &uc;
479         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
480                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
481                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
482                 return (EINVAL);
483         }
484         regs = td->td_frame;
485         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
486         /*
487          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
488          */
489         /*
490          * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
491          * The cpu sets PSL_RF in tf_rflags for faults.  Debuggers
492          * should sometimes set it there too.  tf_rflags is kept in
493          * the signal context during signal handling and there is no
494          * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
495          * corrupted by the signal handler without us knowing.
496          * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
497          * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
498          */
499         if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
500                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn rflags = 0x%lx\n", p->p_pid,
501                     td->td_name, rflags);
502                 return (EINVAL);
503         }
504
505         /*
506          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
507          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
508          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
509          */
510         cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
511         if (!CS_SECURE(cs)) {
512                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n", p->p_pid,
513                     td->td_name, cs);
514                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
515                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
516                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
517                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
518                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
519                 trapsignal(td, &ksi);
520                 return (EINVAL);
521         }
522
523         if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
524                 xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
525                 if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
526                     sizeof(struct savefpu)) {
527                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
528                             p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
529                         return (EINVAL);
530                 }
531                 xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
532                 error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
533                     xfpustate, xfpustate_len);
534                 if (error != 0) {
535                         uprintf(
536         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
537                             p->p_pid, td->td_name);
538                         return (error);
539                 }
540         } else {
541                 xfpustate = NULL;
542                 xfpustate_len = 0;
543         }
544         ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate, xfpustate_len);
545         if (ret != 0) {
546                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext err %d\n",
547                     p->p_pid, td->td_name, ret);
548                 return (ret);
549         }
550         bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(*regs));
551         pcb->pcb_fsbase = ucp->uc_mcontext.mc_fsbase;
552         pcb->pcb_gsbase = ucp->uc_mcontext.mc_gsbase;
553
554 #if defined(COMPAT_43)
555         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
556                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
557         else
558                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
559 #endif
560
561         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
562         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
563         return (EJUSTRETURN);
564 }
565
566 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
567 int
568 freebsd4_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd4_sigreturn_args *uap)
569 {
570  
571         return sys_sigreturn(td, (struct sigreturn_args *)uap);
572 }
573 #endif
574
575
576 /*
577  * Machine dependent boot() routine
578  *
579  * I haven't seen anything to put here yet
580  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
581  */
582 void
583 cpu_boot(int howto)
584 {
585 }
586
587 /*
588  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
589  * be made coherent later.
590  */
591 void
592 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
593 {
594         /* Not applicable */
595 }
596
597 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
598 int
599 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
600 {
601         uint64_t tsc1, tsc2;
602         uint64_t acnt, mcnt, perf;
603         register_t reg;
604
605         if (pcpu_find(cpu_id) == NULL || rate == NULL)
606                 return (EINVAL);
607
608         /*
609          * If TSC is P-state invariant and APERF/MPERF MSRs do not exist,
610          * DELAY(9) based logic fails.
611          */
612         if (tsc_is_invariant && !tsc_perf_stat)
613                 return (EOPNOTSUPP);
614
615 #ifdef SMP
616         if (smp_cpus > 1) {
617                 /* Schedule ourselves on the indicated cpu. */
618                 thread_lock(curthread);
619                 sched_bind(curthread, cpu_id);
620                 thread_unlock(curthread);
621         }
622 #endif
623
624         /* Calibrate by measuring a short delay. */
625         reg = intr_disable();
626         if (tsc_is_invariant) {
627                 wrmsr(MSR_MPERF, 0);
628                 wrmsr(MSR_APERF, 0);
629                 tsc1 = rdtsc();
630                 DELAY(1000);
631                 mcnt = rdmsr(MSR_MPERF);
632                 acnt = rdmsr(MSR_APERF);
633                 tsc2 = rdtsc();
634                 intr_restore(reg);
635                 perf = 1000 * acnt / mcnt;
636                 *rate = (tsc2 - tsc1) * perf;
637         } else {
638                 tsc1 = rdtsc();
639                 DELAY(1000);
640                 tsc2 = rdtsc();
641                 intr_restore(reg);
642                 *rate = (tsc2 - tsc1) * 1000;
643         }
644
645 #ifdef SMP
646         if (smp_cpus > 1) {
647                 thread_lock(curthread);
648                 sched_unbind(curthread);
649                 thread_unlock(curthread);
650         }
651 #endif
652
653         return (0);
654 }
655
656 /*
657  * Shutdown the CPU as much as possible
658  */
659 void
660 cpu_halt(void)
661 {
662         for (;;)
663                 __asm__ ("hlt");
664 }
665
666 void (*cpu_idle_hook)(void) = NULL;     /* ACPI idle hook. */
667 static int      cpu_ident_amdc1e = 0;   /* AMD C1E supported. */
668 static int      idle_mwait = 1;         /* Use MONITOR/MWAIT for short idle. */
669 TUNABLE_INT("machdep.idle_mwait", &idle_mwait);
670 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, idle_mwait, CTLFLAG_RW, &idle_mwait,
671     0, "Use MONITOR/MWAIT for short idle");
672
673 #define STATE_RUNNING   0x0
674 #define STATE_MWAIT     0x1
675 #define STATE_SLEEPING  0x2
676
677 static void
678 cpu_idle_acpi(int busy)
679 {
680         int *state;
681
682         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
683         *state = STATE_SLEEPING;
684         disable_intr();
685         if (sched_runnable())
686                 enable_intr();
687         else if (cpu_idle_hook)
688                 cpu_idle_hook();
689         else
690                 __asm __volatile("sti; hlt");
691         *state = STATE_RUNNING;
692 }
693
694 static void
695 cpu_idle_hlt(int busy)
696 {
697         int *state;
698
699         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
700         *state = STATE_SLEEPING;
701         /*
702          * We must absolutely guarentee that hlt is the next instruction
703          * after sti or we introduce a timing window.
704          */
705         disable_intr();
706         if (sched_runnable())
707                 enable_intr();
708         else
709                 __asm __volatile("sti; hlt");
710         *state = STATE_RUNNING;
711 }
712
713 /*
714  * MWAIT cpu power states.  Lower 4 bits are sub-states.
715  */
716 #define MWAIT_C0        0xf0
717 #define MWAIT_C1        0x00
718 #define MWAIT_C2        0x10
719 #define MWAIT_C3        0x20
720 #define MWAIT_C4        0x30
721
722 static void
723 cpu_idle_mwait(int busy)
724 {
725         int *state;
726
727         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
728         *state = STATE_MWAIT;
729         if (!sched_runnable()) {
730                 cpu_monitor(state, 0, 0);
731                 if (*state == STATE_MWAIT)
732                         cpu_mwait(0, MWAIT_C1);
733         }
734         *state = STATE_RUNNING;
735 }
736
737 static void
738 cpu_idle_spin(int busy)
739 {
740         int *state;
741         int i;
742
743         state = (int *)PCPU_PTR(monitorbuf);
744         *state = STATE_RUNNING;
745         for (i = 0; i < 1000; i++) {
746                 if (sched_runnable())
747                         return;
748                 cpu_spinwait();
749         }
750 }
751
752 /*
753  * C1E renders the local APIC timer dead, so we disable it by
754  * reading the Interrupt Pending Message register and clearing
755  * both C1eOnCmpHalt (bit 28) and SmiOnCmpHalt (bit 27).
756  * 
757  * Reference:
758  *   "BIOS and Kernel Developer's Guide for AMD NPT Family 0Fh Processors"
759  *   #32559 revision 3.00+
760  */
761 #define MSR_AMDK8_IPM           0xc0010055
762 #define AMDK8_SMIONCMPHALT      (1ULL << 27)
763 #define AMDK8_C1EONCMPHALT      (1ULL << 28)
764 #define AMDK8_CMPHALT           (AMDK8_SMIONCMPHALT | AMDK8_C1EONCMPHALT)
765
766 static void
767 cpu_probe_amdc1e(void)
768 {
769
770         /*
771          * Detect the presence of C1E capability mostly on latest
772          * dual-cores (or future) k8 family.
773          */
774         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
775             (cpu_id & 0x00000f00) == 0x00000f00 &&
776             (cpu_id & 0x0fff0000) >=  0x00040000) {
777                 cpu_ident_amdc1e = 1;
778         }
779 }
780
781 void (*cpu_idle_fn)(int) = cpu_idle_acpi;
782
783 void
784 cpu_idle(int busy)
785 {
786         uint64_t msr;
787
788         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d",
789             busy, curcpu);
790 #ifdef MP_WATCHDOG
791         ap_watchdog(PCPU_GET(cpuid));
792 #endif
793         /* If we are busy - try to use fast methods. */
794         if (busy) {
795                 if ((cpu_feature2 & CPUID2_MON) && idle_mwait) {
796                         cpu_idle_mwait(busy);
797                         goto out;
798                 }
799         }
800
801         /* If we have time - switch timers into idle mode. */
802         if (!busy) {
803                 critical_enter();
804                 cpu_idleclock();
805         }
806
807         /* Apply AMD APIC timer C1E workaround. */
808         if (cpu_ident_amdc1e && cpu_disable_deep_sleep) {
809                 msr = rdmsr(MSR_AMDK8_IPM);
810                 if (msr & AMDK8_CMPHALT)
811                         wrmsr(MSR_AMDK8_IPM, msr & ~AMDK8_CMPHALT);
812         }
813
814         /* Call main idle method. */
815         cpu_idle_fn(busy);
816
817         /* Switch timers mack into active mode. */
818         if (!busy) {
819                 cpu_activeclock();
820                 critical_exit();
821         }
822 out:
823         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done",
824             busy, curcpu);
825 }
826
827 int
828 cpu_idle_wakeup(int cpu)
829 {
830         struct pcpu *pcpu;
831         int *state;
832
833         pcpu = pcpu_find(cpu);
834         state = (int *)pcpu->pc_monitorbuf;
835         /*
836          * This doesn't need to be atomic since missing the race will
837          * simply result in unnecessary IPIs.
838          */
839         if (*state == STATE_SLEEPING)
840                 return (0);
841         if (*state == STATE_MWAIT)
842                 *state = STATE_RUNNING;
843         return (1);
844 }
845
846 /*
847  * Ordered by speed/power consumption.
848  */
849 struct {
850         void    *id_fn;
851         char    *id_name;
852 } idle_tbl[] = {
853         { cpu_idle_spin, "spin" },
854         { cpu_idle_mwait, "mwait" },
855         { cpu_idle_hlt, "hlt" },
856         { cpu_idle_acpi, "acpi" },
857         { NULL, NULL }
858 };
859
860 static int
861 idle_sysctl_available(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
862 {
863         char *avail, *p;
864         int error;
865         int i;
866
867         avail = malloc(256, M_TEMP, M_WAITOK);
868         p = avail;
869         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
870                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
871                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
872                         continue;
873                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
874                     cpu_idle_hook == NULL)
875                         continue;
876                 p += sprintf(p, "%s%s", p != avail ? ", " : "",
877                     idle_tbl[i].id_name);
878         }
879         error = sysctl_handle_string(oidp, avail, 0, req);
880         free(avail, M_TEMP);
881         return (error);
882 }
883
884 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle_available, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
885     0, 0, idle_sysctl_available, "A", "list of available idle functions");
886
887 static int
888 idle_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
889 {
890         char buf[16];
891         int error;
892         char *p;
893         int i;
894
895         p = "unknown";
896         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
897                 if (idle_tbl[i].id_fn == cpu_idle_fn) {
898                         p = idle_tbl[i].id_name;
899                         break;
900                 }
901         }
902         strncpy(buf, p, sizeof(buf));
903         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
904         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
905                 return (error);
906         for (i = 0; idle_tbl[i].id_name != NULL; i++) {
907                 if (strstr(idle_tbl[i].id_name, "mwait") &&
908                     (cpu_feature2 & CPUID2_MON) == 0)
909                         continue;
910                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, "acpi") == 0 &&
911                     cpu_idle_hook == NULL)
912                         continue;
913                 if (strcmp(idle_tbl[i].id_name, buf))
914                         continue;
915                 cpu_idle_fn = idle_tbl[i].id_fn;
916                 return (0);
917         }
918         return (EINVAL);
919 }
920
921 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, idle, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, 0, 0,
922     idle_sysctl, "A", "currently selected idle function");
923
924 /*
925  * Reset registers to default values on exec.
926  */
927 void
928 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
929 {
930         struct trapframe *regs = td->td_frame;
931         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
932
933         mtx_lock(&dt_lock);
934         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
935                 user_ldt_free(td);
936         else
937                 mtx_unlock(&dt_lock);
938         
939         pcb->pcb_fsbase = 0;
940         pcb->pcb_gsbase = 0;
941         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
942         pcb->pcb_initial_fpucw = __INITIAL_FPUCW__;
943         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
944
945         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
946         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
947         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8;
948         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
949         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
950         regs->tf_ss = _udatasel;
951         regs->tf_cs = _ucodesel;
952         regs->tf_ds = _udatasel;
953         regs->tf_es = _udatasel;
954         regs->tf_fs = _ufssel;
955         regs->tf_gs = _ugssel;
956         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
957         td->td_retval[1] = 0;
958
959         /*
960          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
961          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
962          */
963         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
964                 pcb->pcb_dr0 = 0;
965                 pcb->pcb_dr1 = 0;
966                 pcb->pcb_dr2 = 0;
967                 pcb->pcb_dr3 = 0;
968                 pcb->pcb_dr6 = 0;
969                 pcb->pcb_dr7 = 0;
970                 if (pcb == curpcb) {
971                         /*
972                          * Clear the debug registers on the running
973                          * CPU, otherwise they will end up affecting
974                          * the next process we switch to.
975                          */
976                         reset_dbregs();
977                 }
978                 clear_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
979         }
980
981         /*
982          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
983          * clean FP state if it uses the FPU again.
984          */
985         fpstate_drop(td);
986 }
987
988 void
989 cpu_setregs(void)
990 {
991         register_t cr0;
992
993         cr0 = rcr0();
994         /*
995          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are also set by npx_probe() for the
996          * BSP.  See the comments there about why we set them.
997          */
998         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
999         load_cr0(cr0);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Initialize amd64 and configure to run kernel
1004  */
1005
1006 /*
1007  * Initialize segments & interrupt table
1008  */
1009
1010 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];/* global descriptor tables */
1011 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1012 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1013
1014 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
1015
1016 static char nmi0_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
1017 CTASSERT(sizeof(struct nmi_pcpu) == 16);
1018
1019 struct amd64tss common_tss[MAXCPU];
1020
1021 /*
1022  * Software prototypes -- in more palatable form.
1023  *
1024  * Keep GUFS32, GUGS32, GUCODE32 and GUDATA at the same
1025  * slots as corresponding segments for i386 kernel.
1026  */
1027 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1028 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1029 {       .ssd_base = 0x0,
1030         .ssd_limit = 0x0,
1031         .ssd_type = 0,
1032         .ssd_dpl = 0,
1033         .ssd_p = 0,
1034         .ssd_long = 0,
1035         .ssd_def32 = 0,
1036         .ssd_gran = 0           },
1037 /* GNULL2_SEL   1 Null Descriptor */
1038 {       .ssd_base = 0x0,
1039         .ssd_limit = 0x0,
1040         .ssd_type = 0,
1041         .ssd_dpl = 0,
1042         .ssd_p = 0,
1043         .ssd_long = 0,
1044         .ssd_def32 = 0,
1045         .ssd_gran = 0           },
1046 /* GUFS32_SEL   2 32 bit %gs Descriptor for user */
1047 {       .ssd_base = 0x0,
1048         .ssd_limit = 0xfffff,
1049         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1050         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1051         .ssd_p = 1,
1052         .ssd_long = 0,
1053         .ssd_def32 = 1,
1054         .ssd_gran = 1           },
1055 /* GUGS32_SEL   3 32 bit %fs Descriptor for user */
1056 {       .ssd_base = 0x0,
1057         .ssd_limit = 0xfffff,
1058         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1059         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1060         .ssd_p = 1,
1061         .ssd_long = 0,
1062         .ssd_def32 = 1,
1063         .ssd_gran = 1           },
1064 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
1065 {       .ssd_base = 0x0,
1066         .ssd_limit = 0xfffff,
1067         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1068         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1069         .ssd_p = 1,
1070         .ssd_long = 1,
1071         .ssd_def32 = 0,
1072         .ssd_gran = 1           },
1073 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
1074 {       .ssd_base = 0x0,
1075         .ssd_limit = 0xfffff,
1076         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1077         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1078         .ssd_p = 1,
1079         .ssd_long = 1,
1080         .ssd_def32 = 0,
1081         .ssd_gran = 1           },
1082 /* GUCODE32_SEL 6 32 bit Code Descriptor for user */
1083 {       .ssd_base = 0x0,
1084         .ssd_limit = 0xfffff,
1085         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1086         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1087         .ssd_p = 1,
1088         .ssd_long = 0,
1089         .ssd_def32 = 1,
1090         .ssd_gran = 1           },
1091 /* GUDATA_SEL   7 32/64 bit Data Descriptor for user */
1092 {       .ssd_base = 0x0,
1093         .ssd_limit = 0xfffff,
1094         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
1095         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1096         .ssd_p = 1,
1097         .ssd_long = 0,
1098         .ssd_def32 = 1,
1099         .ssd_gran = 1           },
1100 /* GUCODE_SEL   8 64 bit Code Descriptor for user */
1101 {       .ssd_base = 0x0,
1102         .ssd_limit = 0xfffff,
1103         .ssd_type = SDT_MEMERA,
1104         .ssd_dpl = SEL_UPL,
1105         .ssd_p = 1,
1106         .ssd_long = 1,
1107         .ssd_def32 = 0,
1108         .ssd_gran = 1           },
1109 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
1110 {       .ssd_base = 0x0,
1111         .ssd_limit = sizeof(struct amd64tss) + IOPAGES * PAGE_SIZE - 1,
1112         .ssd_type = SDT_SYSTSS,
1113         .ssd_dpl = SEL_KPL,
1114         .ssd_p = 1,
1115         .ssd_long = 0,
1116         .ssd_def32 = 0,
1117         .ssd_gran = 0           },
1118 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
1119 {       .ssd_base = 0x0,
1120         .ssd_limit = 0x0,
1121         .ssd_type = 0,
1122         .ssd_dpl = 0,
1123         .ssd_p = 0,
1124         .ssd_long = 0,
1125         .ssd_def32 = 0,
1126         .ssd_gran = 0           },
1127 /* GUSERLDT_SEL 11 LDT Descriptor */
1128 {       .ssd_base = 0x0,
1129         .ssd_limit = 0x0,
1130         .ssd_type = 0,
1131         .ssd_dpl = 0,
1132         .ssd_p = 0,
1133         .ssd_long = 0,
1134         .ssd_def32 = 0,
1135         .ssd_gran = 0           },
1136 /* GUSERLDT_SEL 12 LDT Descriptor, double size */
1137 {       .ssd_base = 0x0,
1138         .ssd_limit = 0x0,
1139         .ssd_type = 0,
1140         .ssd_dpl = 0,
1141         .ssd_p = 0,
1142         .ssd_long = 0,
1143         .ssd_def32 = 0,
1144         .ssd_gran = 0           },
1145 };
1146
1147 void
1148 setidt(idx, func, typ, dpl, ist)
1149         int idx;
1150         inthand_t *func;
1151         int typ;
1152         int dpl;
1153         int ist;
1154 {
1155         struct gate_descriptor *ip;
1156
1157         ip = idt + idx;
1158         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
1159         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1160         ip->gd_ist = ist;
1161         ip->gd_xx = 0;
1162         ip->gd_type = typ;
1163         ip->gd_dpl = dpl;
1164         ip->gd_p = 1;
1165         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
1166 }
1167
1168 extern inthand_t
1169         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1170         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1171         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1172         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1173         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
1174 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1175         IDTVEC(dtrace_ret),
1176 #endif
1177         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
1178
1179 #ifdef DDB
1180 /*
1181  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
1182  * the default 'rsvd' entry point.
1183  */
1184 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
1185 {
1186         struct gate_descriptor *ip;
1187         int idx;
1188         uintptr_t func;
1189
1190         ip = idt;
1191         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
1192                 func = ((long)ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
1193                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
1194                         db_printf("%3d\t", idx);
1195                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
1196                         db_printf("\n");
1197                 }
1198                 ip++;
1199         }
1200 }
1201 #endif
1202
1203 void
1204 sdtossd(sd, ssd)
1205         struct user_segment_descriptor *sd;
1206         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1207 {
1208
1209         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1210         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1211         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1212         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1213         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1214         ssd->ssd_long  = sd->sd_long;
1215         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1216         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1217 }
1218
1219 void
1220 ssdtosd(ssd, sd)
1221         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1222         struct user_segment_descriptor *sd;
1223 {
1224
1225         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1226         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
1227         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1228         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1229         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1230         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1231         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1232         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
1233         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
1234         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1235 }
1236
1237 void
1238 ssdtosyssd(ssd, sd)
1239         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1240         struct system_segment_descriptor *sd;
1241 {
1242
1243         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1244         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
1245         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1246         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1247         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1248         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1249         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1250         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1251 }
1252
1253 #if !defined(DEV_ATPIC) && defined(DEV_ISA)
1254 #include <isa/isavar.h>
1255 #include <isa/isareg.h>
1256 /*
1257  * Return a bitmap of the current interrupt requests.  This is 8259-specific
1258  * and is only suitable for use at probe time.
1259  * This is only here to pacify sio.  It is NOT FATAL if this doesn't work.
1260  * It shouldn't be here.  There should probably be an APIC centric
1261  * implementation in the apic driver code, if at all.
1262  */
1263 intrmask_t
1264 isa_irq_pending(void)
1265 {
1266         u_char irr1;
1267         u_char irr2;
1268
1269         irr1 = inb(IO_ICU1);
1270         irr2 = inb(IO_ICU2);
1271         return ((irr2 << 8) | irr1);
1272 }
1273 #endif
1274
1275 u_int basemem;
1276
1277 static int
1278 add_smap_entry(struct bios_smap *smap, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idxp)
1279 {
1280         int i, insert_idx, physmap_idx;
1281
1282         physmap_idx = *physmap_idxp;
1283
1284         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1285                 printf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1286                     smap->type, smap->base, smap->length);
1287
1288         if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1289                 return (1);
1290
1291         if (smap->length == 0)
1292                 return (0);
1293
1294         /*
1295          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
1296          * assuming the new entry will be added to the end.
1297          */
1298         insert_idx = physmap_idx + 2;
1299         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1300                 if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1301                         if (smap->base + smap->length <= physmap[i]) {
1302                                 insert_idx = i;
1303                                 break;
1304                         }
1305                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1306                                 printf(
1307                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1308                         return (1);
1309                 }
1310         }
1311
1312         /* See if we can prepend to the next entry. */
1313         if (insert_idx <= physmap_idx &&
1314             smap->base + smap->length == physmap[insert_idx]) {
1315                 physmap[insert_idx] = smap->base;
1316                 return (1);
1317         }
1318
1319         /* See if we can append to the previous entry. */
1320         if (insert_idx > 0 && smap->base == physmap[insert_idx - 1]) {
1321                 physmap[insert_idx - 1] += smap->length;
1322                 return (1);
1323         }
1324
1325         physmap_idx += 2;
1326         *physmap_idxp = physmap_idx;
1327         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1328                 printf(
1329                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1330                 return (0);
1331         }
1332
1333         /*
1334          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1335          * entry if needed.
1336          */
1337         for (i = physmap_idx; i > insert_idx; i -= 2) {
1338                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1339                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1340         }
1341
1342         /* Insert the new entry. */
1343         physmap[insert_idx] = smap->base;
1344         physmap[insert_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1345         return (1);
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1350  * available physical memory in the system, then test this memory and
1351  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1352  *
1353  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1354  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1355  *
1356  * XXX first should be vm_paddr_t.
1357  */
1358 static void
1359 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
1360 {
1361         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1362         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1363         u_long physmem_start, physmem_tunable, memtest;
1364         pt_entry_t *pte;
1365         struct bios_smap *smapbase, *smap, *smapend;
1366         u_int32_t smapsize;
1367         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1368
1369         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1370         basemem = 0;
1371         physmap_idx = 0;
1372
1373         /*
1374          * get memory map from INT 15:E820, kindly supplied by the loader.
1375          *
1376          * subr_module.c says:
1377          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1378          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1379          */
1380         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1381             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1382         if (smapbase == NULL)
1383                 panic("No BIOS smap info from loader!");
1384
1385         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1386         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1387
1388         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++)
1389                 if (!add_smap_entry(smap, physmap, &physmap_idx))
1390                         break;
1391
1392         /*
1393          * Find the 'base memory' segment for SMP
1394          */
1395         basemem = 0;
1396         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1397                 if (physmap[i] == 0x00000000) {
1398                         basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1399                         break;
1400                 }
1401         }
1402         if (basemem == 0)
1403                 panic("BIOS smap did not include a basemem segment!");
1404
1405 #ifdef SMP
1406         /* make hole for AP bootstrap code */
1407         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1408 #endif
1409
1410         /*
1411          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1412          * highest page of the physical address space.  It should be
1413          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1414          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1415          */
1416         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1417
1418 #ifdef MAXMEM
1419         Maxmem = MAXMEM / 4;
1420 #endif
1421
1422         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1423                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1424
1425         /*
1426          * By default enable the memory test on real hardware, and disable
1427          * it if we appear to be running in a VM.  This avoids touching all
1428          * pages unnecessarily, which doesn't matter on real hardware but is
1429          * bad for shared VM hosts.  Use a general name so that
1430          * one could eventually do more with the code than just disable it.
1431          */
1432         memtest = (vm_guest > VM_GUEST_NO) ? 0 : 1;
1433         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1434
1435         /*
1436          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
1437          * in the system.
1438          */
1439         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1440                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1441
1442         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1443             (boothowto & RB_VERBOSE))
1444                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1445
1446         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1447         pmap_bootstrap(&first);
1448
1449         /*
1450          * Size up each available chunk of physical memory.
1451          *
1452          * XXX Some BIOSes corrupt low 64KB between suspend and resume.
1453          * By default, mask off the first 16 pages unless we appear to be
1454          * running in a VM.
1455          */
1456         physmem_start = (vm_guest > VM_GUEST_NO ? 1 : 16) << PAGE_SHIFT;
1457         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem.start", &physmem_start);
1458         if (physmem_start < PAGE_SIZE)
1459                 physmap[0] = PAGE_SIZE;
1460         else if (physmem_start >= physmap[1])
1461                 physmap[0] = round_page(physmap[1] - PAGE_SIZE);
1462         else
1463                 physmap[0] = round_page(physmem_start);
1464         pa_indx = 0;
1465         da_indx = 1;
1466         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1467         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1468         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1469         pte = CMAP1;
1470
1471         /*
1472          * Get dcons buffer address
1473          */
1474         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1475             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1476                 dcons_addr = 0;
1477
1478         /*
1479          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1480          * round up the start address and round down the end address.
1481          */
1482         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1483                 vm_paddr_t end;
1484
1485                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1486                 if (physmap[i + 1] < end)
1487                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1488                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1489                         int tmp, page_bad, full;
1490                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1491
1492                         full = FALSE;
1493                         /*
1494                          * block out kernel memory as not available.
1495                          */
1496                         if (pa >= (vm_paddr_t)kernphys && pa < first)
1497                                 goto do_dump_avail;
1498
1499                         /*
1500                          * block out dcons buffer
1501                          */
1502                         if (dcons_addr > 0
1503                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1504                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1505                                 goto do_dump_avail;
1506
1507                         page_bad = FALSE;
1508                         if (memtest == 0)
1509                                 goto skip_memtest;
1510
1511                         /*
1512                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1513                          */
1514                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1515                         invltlb();
1516
1517                         tmp = *(int *)ptr;
1518                         /*
1519                          * Test for alternating 1's and 0's
1520                          */
1521                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1522                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1523                                 page_bad = TRUE;
1524                         /*
1525                          * Test for alternating 0's and 1's
1526                          */
1527                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1528                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1529                                 page_bad = TRUE;
1530                         /*
1531                          * Test for all 1's
1532                          */
1533                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1534                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1535                                 page_bad = TRUE;
1536                         /*
1537                          * Test for all 0's
1538                          */
1539                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1540                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1541                                 page_bad = TRUE;
1542                         /*
1543                          * Restore original value.
1544                          */
1545                         *(int *)ptr = tmp;
1546
1547 skip_memtest:
1548                         /*
1549                          * Adjust array of valid/good pages.
1550                          */
1551                         if (page_bad == TRUE)
1552                                 continue;
1553                         /*
1554                          * If this good page is a continuation of the
1555                          * previous set of good pages, then just increase
1556                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1557                          * Note that "end" points one higher than end,
1558                          * making the range >= start and < end.
1559                          * If we're also doing a speculative memory
1560                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1561                          * so that we keep going. The first bad page
1562                          * will terminate the loop.
1563                          */
1564                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1565                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1566                         } else {
1567                                 pa_indx++;
1568                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1569                                         printf(
1570                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1571                                         pa_indx--;
1572                                         full = TRUE;
1573                                         goto do_dump_avail;
1574                                 }
1575                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1576                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1577                         }
1578                         physmem++;
1579 do_dump_avail:
1580                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1581                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1582                         } else {
1583                                 da_indx++;
1584                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1585                                         da_indx--;
1586                                         goto do_next;
1587                                 }
1588                                 dump_avail[da_indx++] = pa; /* start */
1589                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1590                         }
1591 do_next:
1592                         if (full)
1593                                 break;
1594                 }
1595         }
1596         *pte = 0;
1597         invltlb();
1598
1599         /*
1600          * XXX
1601          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1602          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1603          * calculation, etc.).
1604          */
1605         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1606             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1607                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1608                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1609                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1610         }
1611
1612         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1613
1614         /* Trim off space for the message buffer. */
1615         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1616
1617         /* Map the message buffer. */
1618         msgbufp = (struct msgbuf *)PHYS_TO_DMAP(phys_avail[pa_indx]);
1619 }
1620
1621 u_int64_t
1622 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1623 {
1624         caddr_t kmdp;
1625         int gsel_tss, x;
1626         struct pcpu *pc;
1627         struct nmi_pcpu *np;
1628         struct xstate_hdr *xhdr;
1629         u_int64_t msr;
1630         char *env;
1631         size_t kstack0_sz;
1632
1633         thread0.td_kstack = physfree + KERNBASE;
1634         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
1635         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
1636         bzero((void *)thread0.td_kstack, kstack0_sz);
1637         physfree += kstack0_sz;
1638
1639         /*
1640          * This may be done better later if it gets more high level
1641          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1642          */
1643         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1644
1645         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + KERNBASE);
1646         preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1647         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1648         if (kmdp == NULL)
1649                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1650         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1651         kern_envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *) + KERNBASE;
1652 #ifdef DDB
1653         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1654         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1655 #endif
1656
1657         /* Init basic tunables, hz etc */
1658         init_param1();
1659
1660         /*
1661          * make gdt memory segments
1662          */
1663         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1664                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1) &&
1665                     x != GUSERLDT_SEL && x != (GUSERLDT_SEL) + 1)
1666                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1667         }
1668         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (uintptr_t)&common_tss[0];
1669         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1670             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1671
1672         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1673         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1674         lgdt(&r_gdt);
1675         pc = &__pcpu[0];
1676
1677         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1678         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
1679         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1680
1681         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1682         dpcpu_init((void *)(physfree + KERNBASE), 0);
1683         physfree += DPCPU_SIZE;
1684         PCPU_SET(prvspace, pc);
1685         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1686         PCPU_SET(tssp, &common_tss[0]);
1687         PCPU_SET(commontssp, &common_tss[0]);
1688         PCPU_SET(tss, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1689         PCPU_SET(ldt, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GUSERLDT_SEL]);
1690         PCPU_SET(fs32p, &gdt[GUFS32_SEL]);
1691         PCPU_SET(gs32p, &gdt[GUGS32_SEL]);
1692
1693         /*
1694          * Initialize mutexes.
1695          *
1696          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1697          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1698          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1699          *           under witness.
1700          */
1701         mutex_init();
1702         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
1703         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_DEF);
1704
1705         /* exceptions */
1706         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1707                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1708         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1709         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1710         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 2);
1711         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1712         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1713         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1714         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1715         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1716         setidt(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1717         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1718         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1719         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1720         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1721         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1722         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1723         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1724         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1725         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1726         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1727 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1728         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1729 #endif
1730
1731         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1732         r_idt.rd_base = (long) idt;
1733         lidt(&r_idt);
1734
1735         /*
1736          * Initialize the i8254 before the console so that console
1737          * initialization can use DELAY().
1738          */
1739         i8254_init();
1740
1741         /*
1742          * Initialize the console before we print anything out.
1743          */
1744         cninit();
1745
1746 #ifdef DEV_ISA
1747 #ifdef DEV_ATPIC
1748         elcr_probe();
1749         atpic_startup();
1750 #else
1751         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1752         atpic_reset();
1753
1754         /*
1755          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1756          * interrupt handler.
1757          */
1758         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1759         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1760 #endif
1761 #else
1762 #error "have you forgotten the isa device?";
1763 #endif
1764
1765         kdb_init();
1766
1767 #ifdef KDB
1768         if (boothowto & RB_KDB)
1769                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS,
1770                     "Boot flags requested debugger");
1771 #endif
1772
1773         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1774         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1775         initializecpucache();
1776
1777         /* doublefault stack space, runs on ist1 */
1778         common_tss[0].tss_ist1 = (long)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1779
1780         /*
1781          * NMI stack, runs on ist2.  The pcpu pointer is stored just
1782          * above the start of the ist2 stack.
1783          */
1784         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi0_stack[sizeof(nmi0_stack)]) - 1;
1785         np->np_pcpu = (register_t) pc;
1786         common_tss[0].tss_ist2 = (long) np;
1787
1788         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1789         common_tss[0].tss_iobase = sizeof(struct amd64tss) +
1790             IOPAGES * PAGE_SIZE;
1791
1792         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1793         ltr(gsel_tss);
1794
1795         /* Set up the fast syscall stuff */
1796         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1797         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1798         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1799         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1800         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1801               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1802         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1803         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D);
1804
1805         getmemsize(kmdp, physfree);
1806         init_param2(physmem);
1807
1808         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1809
1810         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1811         fpuinit();
1812
1813         /*
1814          * Set up thread0 pcb after fpuinit calculated pcb + fpu save
1815          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1816          * area.
1817          */
1818         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1819         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1820         if (use_xsave) {
1821                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1822                     1);
1823                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1824         }
1825         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1826         common_tss[0].tss_rsp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb;
1827         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1828         common_tss[0].tss_rsp0 &= ~0xFul;
1829         PCPU_SET(rsp0, common_tss[0].tss_rsp0);
1830         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1831
1832         /* transfer to user mode */
1833
1834         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1835         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1836         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1837         _ufssel = GSEL(GUFS32_SEL, SEL_UPL);
1838         _ugssel = GSEL(GUGS32_SEL, SEL_UPL);
1839
1840         load_ds(_udatasel);
1841         load_es(_udatasel);
1842         load_fs(_ufssel);
1843
1844         /* setup proc 0's pcb */
1845         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1846         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = KPML4phys;
1847         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1848
1849         env = getenv("kernelname");
1850         if (env != NULL)
1851                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1852
1853 #ifdef XENHVM
1854         if (inw(0x10) == 0x49d2) {
1855                 if (bootverbose)
1856                         printf("Xen detected: disabling emulated block and network devices\n");
1857                 outw(0x10, 3);
1858         }
1859 #endif
1860
1861         cpu_probe_amdc1e();
1862
1863         /* Location of kernel stack for locore */
1864         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1865 }
1866
1867 void
1868 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1869 {
1870
1871         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1872 }
1873
1874 void
1875 spinlock_enter(void)
1876 {
1877         struct thread *td;
1878         register_t flags;
1879
1880         td = curthread;
1881         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1882                 flags = intr_disable();
1883                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1884                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1885         } else
1886                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1887         critical_enter();
1888 }
1889
1890 void
1891 spinlock_exit(void)
1892 {
1893         struct thread *td;
1894         register_t flags;
1895
1896         td = curthread;
1897         critical_exit();
1898         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1899         td->td_md.md_spinlock_count--;
1900         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1901                 intr_restore(flags);
1902 }
1903
1904 /*
1905  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1906  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1907  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1908  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1909  * enough for a backtrace.
1910  */
1911 void
1912 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1913 {
1914
1915         pcb->pcb_r12 = tf->tf_r12;
1916         pcb->pcb_r13 = tf->tf_r13;
1917         pcb->pcb_r14 = tf->tf_r14;
1918         pcb->pcb_r15 = tf->tf_r15;
1919         pcb->pcb_rbp = tf->tf_rbp;
1920         pcb->pcb_rbx = tf->tf_rbx;
1921         pcb->pcb_rip = tf->tf_rip;
1922         pcb->pcb_rsp = tf->tf_rsp;
1923 }
1924
1925 int
1926 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
1927 {
1928         td->td_frame->tf_rip = addr;
1929         return (0);
1930 }
1931
1932 int
1933 ptrace_single_step(struct thread *td)
1934 {
1935         td->td_frame->tf_rflags |= PSL_T;
1936         return (0);
1937 }
1938
1939 int
1940 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
1941 {
1942         td->td_frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1943         return (0);
1944 }
1945
1946 int
1947 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1948 {
1949         struct trapframe *tp;
1950
1951         tp = td->td_frame;
1952         return (fill_frame_regs(tp, regs));
1953 }
1954
1955 int
1956 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
1957 {
1958         regs->r_r15 = tp->tf_r15;
1959         regs->r_r14 = tp->tf_r14;
1960         regs->r_r13 = tp->tf_r13;
1961         regs->r_r12 = tp->tf_r12;
1962         regs->r_r11 = tp->tf_r11;
1963         regs->r_r10 = tp->tf_r10;
1964         regs->r_r9  = tp->tf_r9;
1965         regs->r_r8  = tp->tf_r8;
1966         regs->r_rdi = tp->tf_rdi;
1967         regs->r_rsi = tp->tf_rsi;
1968         regs->r_rbp = tp->tf_rbp;
1969         regs->r_rbx = tp->tf_rbx;
1970         regs->r_rdx = tp->tf_rdx;
1971         regs->r_rcx = tp->tf_rcx;
1972         regs->r_rax = tp->tf_rax;
1973         regs->r_rip = tp->tf_rip;
1974         regs->r_cs = tp->tf_cs;
1975         regs->r_rflags = tp->tf_rflags;
1976         regs->r_rsp = tp->tf_rsp;
1977         regs->r_ss = tp->tf_ss;
1978         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
1979                 regs->r_ds = tp->tf_ds;
1980                 regs->r_es = tp->tf_es;
1981                 regs->r_fs = tp->tf_fs;
1982                 regs->r_gs = tp->tf_gs;
1983         } else {
1984                 regs->r_ds = 0;
1985                 regs->r_es = 0;
1986                 regs->r_fs = 0;
1987                 regs->r_gs = 0;
1988         }
1989         return (0);
1990 }
1991
1992 int
1993 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1994 {
1995         struct trapframe *tp;
1996         register_t rflags;
1997
1998         tp = td->td_frame;
1999         rflags = regs->r_rflags & 0xffffffff;
2000         if (!EFL_SECURE(rflags, tp->tf_rflags) || !CS_SECURE(regs->r_cs))
2001                 return (EINVAL);
2002         tp->tf_r15 = regs->r_r15;
2003         tp->tf_r14 = regs->r_r14;
2004         tp->tf_r13 = regs->r_r13;
2005         tp->tf_r12 = regs->r_r12;
2006         tp->tf_r11 = regs->r_r11;
2007         tp->tf_r10 = regs->r_r10;
2008         tp->tf_r9  = regs->r_r9;
2009         tp->tf_r8  = regs->r_r8;
2010         tp->tf_rdi = regs->r_rdi;
2011         tp->tf_rsi = regs->r_rsi;
2012         tp->tf_rbp = regs->r_rbp;
2013         tp->tf_rbx = regs->r_rbx;
2014         tp->tf_rdx = regs->r_rdx;
2015         tp->tf_rcx = regs->r_rcx;
2016         tp->tf_rax = regs->r_rax;
2017         tp->tf_rip = regs->r_rip;
2018         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2019         tp->tf_rflags = rflags;
2020         tp->tf_rsp = regs->r_rsp;
2021         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2022         if (0) {        /* XXXKIB */
2023                 tp->tf_ds = regs->r_ds;
2024                 tp->tf_es = regs->r_es;
2025                 tp->tf_fs = regs->r_fs;
2026                 tp->tf_gs = regs->r_gs;
2027                 tp->tf_flags = TF_HASSEGS;
2028                 set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
2029         }
2030         return (0);
2031 }
2032
2033 /* XXX check all this stuff! */
2034 /* externalize from sv_xmm */
2035 static void
2036 fill_fpregs_xmm(struct savefpu *sv_xmm, struct fpreg *fpregs)
2037 {
2038         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2039         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2040         int i;
2041
2042         /* pcb -> fpregs */
2043         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
2044
2045         /* FPU control/status */
2046         penv_fpreg->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2047         penv_fpreg->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2048         penv_fpreg->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2049         penv_fpreg->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2050         penv_fpreg->en_rip = penv_xmm->en_rip;
2051         penv_fpreg->en_rdp = penv_xmm->en_rdp;
2052         penv_fpreg->en_mxcsr = penv_xmm->en_mxcsr;
2053         penv_fpreg->en_mxcsr_mask = penv_xmm->en_mxcsr_mask;
2054
2055         /* FPU registers */
2056         for (i = 0; i < 8; ++i)
2057                 bcopy(sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, fpregs->fpr_acc[i], 10);
2058
2059         /* SSE registers */
2060         for (i = 0; i < 16; ++i)
2061                 bcopy(sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, fpregs->fpr_xacc[i], 16);
2062 }
2063
2064 /* internalize from fpregs into sv_xmm */
2065 static void
2066 set_fpregs_xmm(struct fpreg *fpregs, struct savefpu *sv_xmm)
2067 {
2068         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2069         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2070         int i;
2071
2072         /* fpregs -> pcb */
2073         /* FPU control/status */
2074         penv_xmm->en_cw = penv_fpreg->en_cw;
2075         penv_xmm->en_sw = penv_fpreg->en_sw;
2076         penv_xmm->en_tw = penv_fpreg->en_tw;
2077         penv_xmm->en_opcode = penv_fpreg->en_opcode;
2078         penv_xmm->en_rip = penv_fpreg->en_rip;
2079         penv_xmm->en_rdp = penv_fpreg->en_rdp;
2080         penv_xmm->en_mxcsr = penv_fpreg->en_mxcsr;
2081         penv_xmm->en_mxcsr_mask = penv_fpreg->en_mxcsr_mask & cpu_mxcsr_mask;
2082
2083         /* FPU registers */
2084         for (i = 0; i < 8; ++i)
2085                 bcopy(fpregs->fpr_acc[i], sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, 10);
2086
2087         /* SSE registers */
2088         for (i = 0; i < 16; ++i)
2089                 bcopy(fpregs->fpr_xacc[i], sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, 16);
2090 }
2091
2092 /* externalize from td->pcb */
2093 int
2094 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2095 {
2096
2097         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2098             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2099             ("not suspended thread %p", td));
2100         fpugetregs(td);
2101         fill_fpregs_xmm(get_pcb_user_save_td(td), fpregs);
2102         return (0);
2103 }
2104
2105 /* internalize to td->pcb */
2106 int
2107 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2108 {
2109
2110         set_fpregs_xmm(fpregs, get_pcb_user_save_td(td));
2111         fpuuserinited(td);
2112         return (0);
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Get machine context.
2117  */
2118 int
2119 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2120 {
2121         struct pcb *pcb;
2122         struct trapframe *tp;
2123
2124         pcb = td->td_pcb;
2125         tp = td->td_frame;
2126         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2127         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_rsp);
2128         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2129         mcp->mc_r15 = tp->tf_r15;
2130         mcp->mc_r14 = tp->tf_r14;
2131         mcp->mc_r13 = tp->tf_r13;
2132         mcp->mc_r12 = tp->tf_r12;
2133         mcp->mc_r11 = tp->tf_r11;
2134         mcp->mc_r10 = tp->tf_r10;
2135         mcp->mc_r9  = tp->tf_r9;
2136         mcp->mc_r8  = tp->tf_r8;
2137         mcp->mc_rdi = tp->tf_rdi;
2138         mcp->mc_rsi = tp->tf_rsi;
2139         mcp->mc_rbp = tp->tf_rbp;
2140         mcp->mc_rbx = tp->tf_rbx;
2141         mcp->mc_rcx = tp->tf_rcx;
2142         mcp->mc_rflags = tp->tf_rflags;
2143         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2144                 mcp->mc_rax = 0;
2145                 mcp->mc_rdx = 0;
2146                 mcp->mc_rflags &= ~PSL_C;
2147         } else {
2148                 mcp->mc_rax = tp->tf_rax;
2149                 mcp->mc_rdx = tp->tf_rdx;
2150         }
2151         mcp->mc_rip = tp->tf_rip;
2152         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2153         mcp->mc_rsp = tp->tf_rsp;
2154         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2155         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2156         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2157         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2158         mcp->mc_gs = tp->tf_gs;
2159         mcp->mc_flags = tp->tf_flags;
2160         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2161         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2162         mcp->mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
2163         mcp->mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
2164         mcp->mc_xfpustate = 0;
2165         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2166         bzero(mcp->mc_spare, sizeof(mcp->mc_spare));
2167         return (0);
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Set machine context.
2172  *
2173  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2174  * touch the cs selector.
2175  */
2176 int
2177 set_mcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp)
2178 {
2179         struct pcb *pcb;
2180         struct trapframe *tp;
2181         char *xfpustate;
2182         long rflags;
2183         int ret;
2184
2185         pcb = td->td_pcb;
2186         tp = td->td_frame;
2187         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2188             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2189                 return (EINVAL);
2190         rflags = (mcp->mc_rflags & PSL_USERCHANGE) |
2191             (tp->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE);
2192         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2193                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2194                     sizeof(struct savefpu))
2195                         return (EINVAL);
2196                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2197                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2198                     mcp->mc_xfpustate_len);
2199                 if (ret != 0)
2200                         return (ret);
2201         } else
2202                 xfpustate = NULL;
2203         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2204         if (ret != 0)
2205                 return (ret);
2206         tp->tf_r15 = mcp->mc_r15;
2207         tp->tf_r14 = mcp->mc_r14;
2208         tp->tf_r13 = mcp->mc_r13;
2209         tp->tf_r12 = mcp->mc_r12;
2210         tp->tf_r11 = mcp->mc_r11;
2211         tp->tf_r10 = mcp->mc_r10;
2212         tp->tf_r9  = mcp->mc_r9;
2213         tp->tf_r8  = mcp->mc_r8;
2214         tp->tf_rdi = mcp->mc_rdi;
2215         tp->tf_rsi = mcp->mc_rsi;
2216         tp->tf_rbp = mcp->mc_rbp;
2217         tp->tf_rbx = mcp->mc_rbx;
2218         tp->tf_rdx = mcp->mc_rdx;
2219         tp->tf_rcx = mcp->mc_rcx;
2220         tp->tf_rax = mcp->mc_rax;
2221         tp->tf_rip = mcp->mc_rip;
2222         tp->tf_rflags = rflags;
2223         tp->tf_rsp = mcp->mc_rsp;
2224         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2225         tp->tf_flags = mcp->mc_flags;
2226         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
2227                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2228                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2229                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2230                 tp->tf_gs = mcp->mc_gs;
2231         }
2232         if (mcp->mc_flags & _MC_HASBASES) {
2233                 pcb->pcb_fsbase = mcp->mc_fsbase;
2234                 pcb->pcb_gsbase = mcp->mc_gsbase;
2235         }
2236         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
2237         return (0);
2238 }
2239
2240 static void
2241 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2242     size_t xfpusave_len)
2243 {
2244         size_t max_len, len;
2245
2246         mcp->mc_ownedfp = fpugetregs(td);
2247         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2248             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2249         mcp->mc_fpformat = fpuformat();
2250         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
2251                 return;
2252         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
2253         len = xfpusave_len;
2254         if (len > max_len) {
2255                 len = max_len;
2256                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
2257         }
2258         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
2259         mcp->mc_xfpustate_len = len;
2260         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
2261 }
2262
2263 static int
2264 set_fpcontext(struct thread *td, const mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
2265     size_t xfpustate_len)
2266 {
2267         struct savefpu *fpstate;
2268         int error;
2269
2270         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2271                 return (0);
2272         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2273                 return (EINVAL);
2274         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
2275                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2276                 fpstate_drop(td);
2277                 error = 0;
2278         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2279             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2280                 fpstate = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2281                 fpstate->sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2282                 error = fpusetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
2283         } else
2284                 return (EINVAL);
2285         return (error);
2286 }
2287
2288 void
2289 fpstate_drop(struct thread *td)
2290 {
2291
2292         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2293         critical_enter();
2294         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2295                 fpudrop();
2296         /*
2297          * XXX force a full drop of the fpu.  The above only drops it if we
2298          * owned it.
2299          *
2300          * XXX I don't much like fpugetuserregs()'s semantics of doing a full
2301          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2302          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2303          * sendsig() is the only caller of fpugetuserregs()... perhaps we just
2304          * have too many layers.
2305          */
2306         clear_pcb_flags(curthread->td_pcb,
2307             PCB_FPUINITDONE | PCB_USERFPUINITDONE);
2308         critical_exit();
2309 }
2310
2311 int
2312 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2313 {
2314         struct pcb *pcb;
2315
2316         if (td == NULL) {
2317                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2318                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2319                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2320                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2321                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2322                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2323         } else {
2324                 pcb = td->td_pcb;
2325                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2326                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2327                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2328                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2329                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2330                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2331         }
2332         dbregs->dr[4] = 0;
2333         dbregs->dr[5] = 0;
2334         dbregs->dr[8] = 0;
2335         dbregs->dr[9] = 0;
2336         dbregs->dr[10] = 0;
2337         dbregs->dr[11] = 0;
2338         dbregs->dr[12] = 0;
2339         dbregs->dr[13] = 0;
2340         dbregs->dr[14] = 0;
2341         dbregs->dr[15] = 0;
2342         return (0);
2343 }
2344
2345 int
2346 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2347 {
2348         struct pcb *pcb;
2349         int i;
2350
2351         if (td == NULL) {
2352                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2353                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2354                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2355                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2356                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2357                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2358         } else {
2359                 /*
2360                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2361                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2362                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2363                  * TRCTRAP or a general protection fault right here.
2364                  * Upper bits of dr6 and dr7 must not be set
2365                  */
2366                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2367                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2368                                 return (EINVAL);
2369                         if (td->td_frame->tf_cs == _ucode32sel &&
2370                             DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == DBREG_DR7_LEN_8)
2371                                 return (EINVAL);
2372                 }
2373                 if ((dbregs->dr[6] & 0xffffffff00000000ul) != 0 ||
2374                     (dbregs->dr[7] & 0xffffffff00000000ul) != 0)
2375                         return (EINVAL);
2376
2377                 pcb = td->td_pcb;
2378
2379                 /*
2380                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2381                  * process's address space.  If a process could do this, it
2382                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2383                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2384                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2385                  * process's address space.
2386                  *
2387                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2388                  * address space is written into from within the kernel
2389                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2390                  * from within kernel mode?
2391                  */
2392
2393                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2394                         /* dr0 is enabled */
2395                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2396                                 return (EINVAL);
2397                 }
2398                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2399                         /* dr1 is enabled */
2400                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2401                                 return (EINVAL);
2402                 }
2403                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2404                         /* dr2 is enabled */
2405                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2406                                 return (EINVAL);
2407                 }
2408                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2409                         /* dr3 is enabled */
2410                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2411                                 return (EINVAL);
2412                 }
2413
2414                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2415                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2416                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2417                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2418                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2419                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2420
2421                 set_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
2422         }
2423
2424         return (0);
2425 }
2426
2427 void
2428 reset_dbregs(void)
2429 {
2430
2431         load_dr7(0);    /* Turn off the control bits first */
2432         load_dr0(0);
2433         load_dr1(0);
2434         load_dr2(0);
2435         load_dr3(0);
2436         load_dr6(0);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2441  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2442  */
2443 int
2444 user_dbreg_trap(void)
2445 {
2446         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2447         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2448         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2449         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2450         int i;
2451         
2452         dr7 = rdr7();
2453         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2454                 /*
2455                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2456                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2457                  * hardware debug registers
2458                  */
2459                 return 0;
2460         }
2461
2462         nbp = 0;
2463         dr6 = rdr6();
2464         bp = dr6 & 0x0000000f;
2465
2466         if (!bp) {
2467                 /*
2468                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2469                  * trap was not caused by any of the debug registers
2470                  */
2471                 return 0;
2472         }
2473
2474         /*
2475          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2476          * which ones and if any of them are user space addresses
2477          */
2478
2479         if (bp & 0x01) {
2480                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2481         }
2482         if (bp & 0x02) {
2483                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2484         }
2485         if (bp & 0x04) {
2486                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2487         }
2488         if (bp & 0x08) {
2489                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2490         }
2491
2492         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2493                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2494                         /*
2495                          * addr[i] is in user space
2496                          */
2497                         return nbp;
2498                 }
2499         }
2500
2501         /*
2502          * None of the breakpoints are in user space.
2503          */
2504         return 0;
2505 }
2506
2507 #ifdef KDB
2508
2509 /*
2510  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2511  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2512  */
2513
2514 /* silence compiler warnings */
2515 u_char inb_(u_short);
2516 void outb_(u_short, u_char);
2517
2518 u_char
2519 inb_(u_short port)
2520 {
2521         return inb(port);
2522 }
2523
2524 void
2525 outb_(u_short port, u_char data)
2526 {
2527         outb(port, data);
2528 }
2529
2530 #endif /* KDB */