Merge branches 'hammer2' and 'master' of ssh://crater.dragonflybsd.org/repository...
[dragonfly.git] / sys / platform / pc64 / x86_64 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
3  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
4  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm.
5  * Copyright (c) 2008 The DragonFly Project.
6  * All rights reserved.
7  *
8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
9  * William Jolitz.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
20  *    must display the following acknowledgement:
21  *      This product includes software developed by the University of
22  *      California, Berkeley and its contributors.
23  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
24  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
25  *    without specific prior written permission.
26  *
27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
28  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
31  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
32  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
33  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
37  * SUCH DAMAGE.
38  *
39  * from: @(#)machdep.c  7.4 (Berkeley) 6/3/91
40  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
41  */
42
43 //#include "use_npx.h"
44 #include "use_isa.h"
45 #include "opt_compat.h"
46 #include "opt_cpu.h"
47 #include "opt_ddb.h"
48 #include "opt_directio.h"
49 #include "opt_inet.h"
50 #include "opt_ipx.h"
51 #include "opt_msgbuf.h"
52 #include "opt_swap.h"
53
54 #include <sys/param.h>
55 #include <sys/systm.h>
56 #include <sys/sysproto.h>
57 #include <sys/signalvar.h>
58 #include <sys/kernel.h>
59 #include <sys/linker.h>
60 #include <sys/malloc.h>
61 #include <sys/proc.h>
62 #include <sys/priv.h>
63 #include <sys/buf.h>
64 #include <sys/reboot.h>
65 #include <sys/mbuf.h>
66 #include <sys/msgbuf.h>
67 #include <sys/sysent.h>
68 #include <sys/sysctl.h>
69 #include <sys/vmmeter.h>
70 #include <sys/bus.h>
71 #include <sys/upcall.h>
72 #include <sys/usched.h>
73 #include <sys/reg.h>
74
75 #include <vm/vm.h>
76 #include <vm/vm_param.h>
77 #include <sys/lock.h>
78 #include <vm/vm_kern.h>
79 #include <vm/vm_object.h>
80 #include <vm/vm_page.h>
81 #include <vm/vm_map.h>
82 #include <vm/vm_pager.h>
83 #include <vm/vm_extern.h>
84
85 #include <sys/thread2.h>
86 #include <sys/mplock2.h>
87 #include <sys/mutex2.h>
88
89 #include <sys/user.h>
90 #include <sys/exec.h>
91 #include <sys/cons.h>
92
93 #include <ddb/ddb.h>
94
95 #include <machine/cpu.h>
96 #include <machine/clock.h>
97 #include <machine/specialreg.h>
98 #if JG
99 #include <machine/bootinfo.h>
100 #endif
101 #include <machine/md_var.h>
102 #include <machine/metadata.h>
103 #include <machine/pc/bios.h>
104 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
105 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
106 #include <machine/smp.h>
107 #ifdef PERFMON
108 #include <machine/perfmon.h>
109 #endif
110 #include <machine/cputypes.h>
111 #include <machine/intr_machdep.h>
112
113 #ifdef OLD_BUS_ARCH
114 #include <bus/isa/isa_device.h>
115 #endif
116 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
117 #include <bus/isa/rtc.h>
118 #include <sys/random.h>
119 #include <sys/ptrace.h>
120 #include <machine/sigframe.h>
121
122 #include <sys/machintr.h>
123 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
124 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
125 #include <machine_base/apic/lapic.h>
126 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
127 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
128 #include <machine/mptable.h>
129
130 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
131
132 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
133
134 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
135 extern void identify_cpu(void);
136 #if JG
137 extern void finishidentcpu(void);
138 #endif
139 extern void panicifcpuunsupported(void);
140
141 static void cpu_startup(void *);
142 static void pic_finish(void *);
143 static void cpu_finish(void *);
144
145 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
146 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
147 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
148 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
149 #ifdef DIRECTIO
150 extern void ffs_rawread_setup(void);
151 #endif /* DIRECTIO */
152 static void init_locks(void);
153
154 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
155 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
156 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
157
158 #ifdef DDB
159 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
160 #endif
161
162 struct privatespace CPU_prvspace[MAXCPU] __aligned(4096); /* XXX */
163
164 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel;
165 u_long  atdevbase;
166 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
167
168 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
169 extern int swtch_optim_stats;
170 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
171         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
172 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
173         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
174 #endif
175
176 long physmem = 0;
177
178 u_long ebda_addr = 0;
179
180 int imcr_present = 0;
181
182 int naps = 0; /* # of Applications processors */
183
184 u_int base_memory;
185 struct mtx dt_lock;             /* lock for GDT and LDT */
186
187 static int
188 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
189 {
190         u_long pmem = ctob(physmem);
191
192         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
193         return (error);
194 }
195
196 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
197         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
198
199 static int
200 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
201 {
202         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
203                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
204         return (error);
205 }
206
207 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
208         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
209
210 static int
211 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
212 {
213         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
214                 x86_64_btop(avail_end - avail_start), req);
215         return (error);
216 }
217
218 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
219         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
220
221 vm_paddr_t Maxmem;
222 vm_paddr_t Realmem;
223
224 /*
225  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
226  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
227  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
228  * PHYSSEG entries.
229  */
230 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
231
232 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
233 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
234
235 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
236 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END (NELEM(phys_avail) - 2)
237 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END (NELEM(dump_avail) - 2)
238
239 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
240 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
241 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
242 static struct trapframe proc0_tf;
243
244 static void
245 cpu_startup(void *dummy)
246 {
247         caddr_t v;
248         vm_size_t size = 0;
249         vm_offset_t firstaddr;
250
251         /*
252          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
253          */
254         kprintf("%s", version);
255         startrtclock();
256         printcpuinfo();
257         panicifcpuunsupported();
258 #ifdef PERFMON
259         perfmon_init();
260 #endif
261         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
262                 (intmax_t)Realmem,
263                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
264         /*
265          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
266          */
267         if (bootverbose) {
268                 int indx;
269
270                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
271                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
272                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
273
274                         kprintf("0x%08jx - 0x%08jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
275                                 (intmax_t)phys_avail[indx],
276                                 (intmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
277                                 (intmax_t)size1,
278                                 (intmax_t)(size1 / PAGE_SIZE));
279                 }
280         }
281
282         /*
283          * Allocate space for system data structures.
284          * The first available kernel virtual address is in "v".
285          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
286          * As pages of memory are allocated and cleared,
287          * "firstaddr" is incremented.
288          * An index into the kernel page table corresponding to the
289          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
290          */
291
292         /*
293          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
294          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
295          * addresses to the various data structures.
296          */
297         firstaddr = 0;
298 again:
299         v = (caddr_t)firstaddr;
300
301 #define valloc(name, type, num) \
302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
303 #define valloclim(name, type, num, lim) \
304             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
305
306         /*
307          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
308          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
309          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
310          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
311          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
312          * maxbcache bytes.
313          *
314          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
315          */
316         if (nbuf == 0) {
317                 long factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
318                 long kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
319
320                 nbuf = 50;
321                 if (kbytes > 4096)
322                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
323                 if (kbytes > 65536)
324                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
325                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
326                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
327         }
328
329         /*
330          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
331          * kernel_map.
332          */
333         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start +
334                     virtual2_end - virtual2_start) / (BKVASIZE * 2)) {
335                 nbuf = (virtual_end - virtual_start +
336                         virtual2_end - virtual2_start) / (BKVASIZE * 2);
337                 kprintf("Warning: nbufs capped at %ld due to kvm\n", nbuf);
338         }
339
340         /*
341          * Do not allow the buffer_map to use more than 50% of available
342          * physical-equivalent memory.  Since the VM pages which back
343          * individual buffers are typically wired, having too many bufs
344          * can prevent the system from paging properly.
345          */
346         if (nbuf > physmem * PAGE_SIZE / (BKVASIZE * 2)) {
347                 nbuf = physmem * PAGE_SIZE / (BKVASIZE * 2);
348                 kprintf("Warning: nbufs capped at %ld due to physmem\n", nbuf);
349         }
350
351         /*
352          * Do not allow the sizeof(struct buf) * nbuf to exceed half of
353          * the valloc space which is just the virtual_end - virtual_start
354          * section.  We use valloc() to allocate the buf header array.
355          */
356         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / sizeof(struct buf) / 2) {
357                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) /
358                        sizeof(struct buf) / 2;
359                 kprintf("Warning: nbufs capped at %ld due to valloc "
360                         "considerations", nbuf);
361         }
362
363         nswbuf = lmax(lmin(nbuf / 4, 256), 16);
364 #ifdef NSWBUF_MIN
365         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
366                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
367 #endif
368 #ifdef DIRECTIO
369         ffs_rawread_setup();
370 #endif
371
372         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
373         valloc(buf, struct buf, nbuf);
374
375         /*
376          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
377          */
378         if (firstaddr == 0) {
379                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
380                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
381                 if (firstaddr == 0)
382                         panic("startup: no room for tables");
383                 goto again;
384         }
385
386         /*
387          * End of second pass, addresses have been assigned
388          *
389          * nbuf is an int, make sure we don't overflow the field.
390          */
391         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
392                 panic("startup: table size inconsistency");
393
394         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
395                       ((vm_offset_t)nbuf * BKVASIZE) +
396                       (nswbuf * MAXPHYS) + pager_map_size);
397         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
398                       ((vm_offset_t)nbuf * BKVASIZE));
399         buffer_map.system_map = 1;
400         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
401                       ((vm_offset_t)nswbuf * MAXPHYS) + pager_map_size);
402         pager_map.system_map = 1;
403
404 #if defined(USERCONFIG)
405         userconfig();
406         cninit();               /* the preferred console may have changed */
407 #endif
408
409         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
410                 (uintmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count + vmstats.v_dma_pages),
411                 (uintmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count + vmstats.v_dma_pages) /
412                 1024 / 1024);
413
414         /*
415          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
416          */
417         bufinit();
418         vm_pager_bufferinit();
419 }
420
421 static void
422 cpu_finish(void *dummy __unused)
423 {
424         cpu_setregs();
425 }
426
427 static void
428 pic_finish(void *dummy __unused)
429 {
430         /* Log ELCR information */
431         elcr_dump();
432
433         /* Log MPTABLE information */
434         mptable_pci_int_dump();
435
436         /* Finalize PCI */
437         MachIntrABI.finalize();
438 }
439
440 /*
441  * Send an interrupt to process.
442  *
443  * Stack is set up to allow sigcode stored
444  * at top to call routine, followed by kcall
445  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
446  * resets the signal mask, the stack, and the
447  * frame pointer, it returns to the user
448  * specified pc, psl.
449  */
450 void
451 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
452 {
453         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
454         struct proc *p = lp->lwp_proc;
455         struct trapframe *regs;
456         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
457         struct sigframe sf, *sfp;
458         int oonstack;
459         char *sp;
460
461         regs = lp->lwp_md.md_regs;
462         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
463
464         /* Save user context */
465         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
466         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
467         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
468         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
469         KKASSERT(__offsetof(struct trapframe, tf_rdi) == 0);
470         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(struct trapframe));
471
472         /* Make the size of the saved context visible to userland */
473         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
474
475         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
476         if ((lp->lwp_flags & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
477             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
478                 sp = (char *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp + lp->lwp_sigstk.ss_size -
479                               sizeof(struct sigframe));
480                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
481         } else {
482                 /* We take red zone into account */
483                 sp = (char *)regs->tf_rsp - sizeof(struct sigframe) - 128;
484         }
485
486         /* Align to 16 bytes */
487         sfp = (struct sigframe *)((intptr_t)sp & ~(intptr_t)0xF);
488
489         /* Translate the signal is appropriate */
490         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
491                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
492                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
493         }
494
495         /*
496          * Build the argument list for the signal handler.
497          *
498          * Arguments are in registers (%rdi, %rsi, %rdx, %rcx)
499          */
500         regs->tf_rdi = sig;                             /* argument 1 */
501         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc;         /* argument 3 */
502
503         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
504                 /*
505                  * Signal handler installed with SA_SIGINFO.
506                  *
507                  * action(signo, siginfo, ucontext)
508                  */
509                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* argument 2 */
510                 regs->tf_rcx = (register_t)regs->tf_addr; /* argument 4 */
511                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
512
513                 /* fill siginfo structure */
514                 sf.sf_si.si_signo = sig;
515                 sf.sf_si.si_code = code;
516                 sf.sf_si.si_addr = (void *)regs->tf_addr;
517         } else {
518                 /*
519                  * Old FreeBSD-style arguments.
520                  *
521                  * handler (signo, code, [uc], addr)
522                  */
523                 regs->tf_rsi = (register_t)code;        /* argument 2 */
524                 regs->tf_rcx = (register_t)regs->tf_addr; /* argument 4 */
525                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
526         }
527
528         /*
529          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
530          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
531          * eflags.
532          */
533 #if JG
534         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
535                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
536                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
537
538                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
539                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
540                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
541                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
542
543                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
544                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
545                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
546                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
547
548                 /*
549                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
550                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
551                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
552                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
553                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
554                  */
555                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
556         }
557 #endif
558
559         /*
560          * Save the FPU state and reinit the FP unit
561          */
562         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
563
564         /*
565          * Copy the sigframe out to the user's stack.
566          */
567         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
568                 /*
569                  * Something is wrong with the stack pointer.
570                  * ...Kill the process.
571                  */
572                 sigexit(lp, SIGILL);
573         }
574
575         regs->tf_rsp = (register_t)sfp;
576         regs->tf_rip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
577
578         /*
579          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
580          * on function entry
581          */
582         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
583
584         /*
585          * 64 bit mode has a code and stack selector but
586          * no data or extra selector.  %fs and %gs are not
587          * stored in-context.
588          */
589         regs->tf_cs = _ucodesel;
590         regs->tf_ss = _udatasel;
591         clear_quickret();
592 }
593
594 /*
595  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
596  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
597  * issue.
598  *
599  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
600  * bad idea?
601  */
602 int
603 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
604 {
605         frame->tf_cs = _ucodesel;
606         frame->tf_ss = _udatasel;
607         /* XXX VM (8086) mode not supported? */
608         frame->tf_rflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE | PSL_VM_UNSUPP);
609         frame->tf_rflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
610
611         return(0);
612 }
613
614 /*
615  * Sanitize the tls so loading the descriptor does not blow up
616  * on us.  For x86_64 we don't have to do anything.
617  */
618 int
619 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
620 {
621         return(0);
622 }
623
624 /*
625  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
626  *
627  * System call to cleanup state after a signal
628  * has been taken.  Reset signal mask and
629  * stack state from context left by sendsig (above).
630  * Return to previous pc and psl as specified by
631  * context left by sendsig. Check carefully to
632  * make sure that the user has not modified the
633  * state to gain improper privileges.
634  *
635  * MPSAFE
636  */
637 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
638 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
639
640 int
641 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
642 {
643         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
644         struct trapframe *regs;
645         ucontext_t uc;
646         ucontext_t *ucp;
647         register_t rflags;
648         int cs;
649         int error;
650
651         /*
652          * We have to copy the information into kernel space so userland
653          * can't modify it while we are sniffing it.
654          */
655         regs = lp->lwp_md.md_regs;
656         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
657         if (error)
658                 return (error);
659         ucp = &uc;
660         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
661
662         /* VM (8086) mode not supported */
663         rflags &= ~PSL_VM_UNSUPP;
664
665 #if JG
666         if (eflags & PSL_VM) {
667                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
668                 struct vm86_kernel *vm86;
669
670                 /*
671                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
672                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
673                  */
674                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
675                         return (EINVAL);
676                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
677                 if (vm86->vm86_inited == 0)
678                         return (EINVAL);
679
680                 /* go back to user mode if both flags are set */
681                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
682                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
683
684                 if (vm86->vm86_has_vme) {
685                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
686                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
687                 } else {
688                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
689                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
690                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
691                 }
692                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
693                 tf->tf_eflags = eflags;
694                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
695                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
696                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
697                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
698                 tf->tf_ds = _udatasel;
699                 tf->tf_es = _udatasel;
700                 tf->tf_fs = _udatasel;
701                 tf->tf_gs = _udatasel;
702         } else
703 #endif
704         {
705                 /*
706                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
707                  */
708                 /*
709                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
710                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
711                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
712                  * the signal context during signal handling and there is no
713                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
714                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
715                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
716                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
717                  */
718                 if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
719                         kprintf("sigreturn: rflags = 0x%lx\n", (long)rflags);
720                         return(EINVAL);
721                 }
722
723                 /*
724                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
725                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
726                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
727                  */
728                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
729                 if (!CS_SECURE(cs)) {
730                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
731                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
732                         return(EINVAL);
733                 }
734                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(struct trapframe));
735         }
736
737         /*
738          * Restore the FPU state from the frame
739          */
740         crit_enter();
741         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
742
743         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
744                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
745         else
746                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
747
748         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
749         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
750         clear_quickret();
751         crit_exit();
752         return(EJUSTRETURN);
753 }
754
755 /*
756  * Stack frame on entry to function.  %rax will contain the function vector,
757  * %rcx will contain the function data.  flags, rcx, and rax will have
758  * already been pushed on the stack.
759  */
760 struct upc_frame {
761         register_t      rax;
762         register_t      rcx;
763         register_t      rdx;
764         register_t      flags;
765         register_t      oldip;
766 };
767
768 void
769 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
770 {
771         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
772         struct trapframe *regs;
773         struct upcall upcall;
774         struct upc_frame upc_frame;
775         int     crit_count = 0;
776
777         /*
778          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
779          * context, switch back to the virtual kernel context before
780          * trying to post the signal.
781          */
782         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
783                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
784                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
785         }
786
787         /*
788          * Get the upcall data structure
789          */
790         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
791             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
792         ) {
793                 vu->vu_pending = 0;
794                 kprintf("bad upcall address\n");
795                 return;
796         }
797
798         /*
799          * If the data structure is already marked pending or has a critical
800          * section count, mark the data structure as pending and return 
801          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
802          */
803         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
804                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
805                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
806                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
807                                 sizeof(upcall.upc_pending));
808                 }
809                 return;
810         }
811
812         /*
813          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
814          *
815          * Bump our critical section count and set or clear the
816          * user pending flag depending on whether more upcalls are
817          * pending.  The user will be responsible for calling 
818          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
819          */
820         vu->vu_pending = 0;
821         upcall.upc_pending = morepending;
822         ++crit_count;
823         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
824                 sizeof(upcall.upc_pending));
825         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
826                 sizeof(int));
827
828         /*
829          * Construct a stack frame and issue the upcall
830          */
831         regs = lp->lwp_md.md_regs;
832         upc_frame.rax = regs->tf_rax;
833         upc_frame.rcx = regs->tf_rcx;
834         upc_frame.rdx = regs->tf_rdx;
835         upc_frame.flags = regs->tf_rflags;
836         upc_frame.oldip = regs->tf_rip;
837         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_rsp - sizeof(upc_frame) - 128),
838             sizeof(upc_frame)) != 0) {
839                 kprintf("bad stack on upcall\n");
840         } else {
841                 regs->tf_rax = (register_t)vu->vu_func;
842                 regs->tf_rcx = (register_t)vu->vu_data;
843                 regs->tf_rdx = (register_t)lp->lwp_upcall;
844                 regs->tf_rip = (register_t)vu->vu_ctx;
845                 regs->tf_rsp -= sizeof(upc_frame) + 128;
846         }
847 }
848
849 /*
850  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
851  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
852  * being overwritten by the syscall return value.
853  *
854  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
855  * and the function pointer in %eax.  
856  */
857 int
858 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
859 {
860         struct upc_frame upc_frame;
861         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
862         struct trapframe *regs;
863         int error;
864         struct upcall upcall;
865         int crit_count;
866
867         regs = lp->lwp_md.md_regs;
868
869         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
870         if (error == 0) {
871             if (vu) {
872                 /*
873                  * This jumps us to the next ready context.
874                  */
875                 vu->vu_pending = 0;
876                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
877                 crit_count = 0;
878                 if (error == 0)
879                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
880                 ++crit_count;
881                 if (error == 0)
882                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
883                 regs->tf_rax = (register_t)vu->vu_func;
884                 regs->tf_rcx = (register_t)vu->vu_data;
885                 regs->tf_rdx = (register_t)lp->lwp_upcall;
886                 regs->tf_rip = (register_t)vu->vu_ctx;
887                 regs->tf_rsp = (register_t)rsp;
888             } else {
889                 /*
890                  * This returns us to the originally interrupted code.
891                  */
892                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
893                 regs->tf_rax = upc_frame.rax;
894                 regs->tf_rcx = upc_frame.rcx;
895                 regs->tf_rdx = upc_frame.rdx;
896                 regs->tf_rflags = (regs->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE) |
897                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
898                 regs->tf_rip = upc_frame.oldip;
899                 regs->tf_rsp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
900             }
901         }
902         if (error == 0)
903                 error = EJUSTRETURN;
904         return(error);
905 }
906
907 /*
908  * Machine dependent boot() routine
909  *
910  * I haven't seen anything to put here yet
911  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
912  */
913 void
914 cpu_boot(int howto)
915 {
916 }
917
918 /*
919  * Shutdown the CPU as much as possible
920  */
921 void
922 cpu_halt(void)
923 {
924         for (;;)
925                 __asm__ __volatile("hlt");
926 }
927
928 /*
929  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
930  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
931  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
932  *
933  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
934  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
935  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
936  * critical section.
937  *
938  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
939  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
940  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
941  *       lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
942  *
943  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
944  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
945  *
946  * NOTE: cpu_idle_repeat determines how many entries into the idle thread
947  *       must occur before it starts using ACPI halt.
948  */
949 static int      cpu_idle_hlt = 2;
950 static int      cpu_idle_hltcnt;
951 static int      cpu_idle_spincnt;
952 static u_int    cpu_idle_repeat = 750;
953 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
954     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
955 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
956     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
957 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
958     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
959 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
960     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
961
962 static void
963 cpu_idle_default_hook(void)
964 {
965         /*
966          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
967          * following the sti.
968          */
969         __asm __volatile("sti; hlt");
970 }
971
972 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
973 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
974
975 void
976 cpu_idle(void)
977 {
978         globaldata_t gd = mycpu;
979         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
980         int reqflags;
981         int quick;
982
983         crit_exit();
984         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
985         for (;;) {
986                 /*
987                  * See if there are any LWKTs ready to go.
988                  */
989                 lwkt_switch();
990
991                 /*
992                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
993                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
994                  * splz() does the job.
995                  *
996                  * cpu_idle_hlt:
997                  *      0       Never halt, just spin
998                  *
999                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
1000                  *              This typically eats more power than the
1001                  *              ACPI halt.
1002                  *
1003                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
1004                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
1005                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
1006                  *
1007                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
1008                  *              eats the least amount of power but the cpu
1009                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
1010                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
1011                  *
1012                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
1013                  *       section.
1014                  *
1015                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.   Also we
1016                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
1017                  *       it overflows.
1018                  */
1019                 ++gd->gd_idle_repeat;
1020                 reqflags = gd->gd_reqflags;
1021                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
1022                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
1023                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
1024
1025                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
1026                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
1027                         splz(); /* XXX */
1028                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
1029                         ++cpu_idle_hltcnt;
1030                 } else if (cpu_idle_hlt) {
1031                         __asm __volatile("cli");
1032                         splz();
1033                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
1034                                 if (quick)
1035                                         cpu_idle_default_hook();
1036                                 else
1037                                         cpu_idle_hook();
1038                         }
1039                         __asm __volatile("sti");
1040                         ++cpu_idle_hltcnt;
1041                 } else {
1042                         splz();
1043                         __asm __volatile("sti");
1044                         ++cpu_idle_spincnt;
1045                 }
1046         }
1047 }
1048
1049 /*
1050  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1051  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1052  * we let it spin.
1053  */
1054 void
1055 cpu_spinlock_contested(void)
1056 {
1057         cpu_pause();
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Clear registers on exec
1062  */
1063 void
1064 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1065 {
1066         struct thread *td = curthread;
1067         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1068         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1069         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1070
1071         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1072         user_ldt_free(pcb);
1073   
1074         clear_quickret();
1075         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1076         regs->tf_rip = entry;
1077         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8; /* align the stack */
1078         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
1079         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
1080         regs->tf_ss = _udatasel;
1081         regs->tf_cs = _ucodesel;
1082         regs->tf_rbx = ps_strings;
1083
1084         /*
1085          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1086          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1087          */
1088         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1089                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1090                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1091                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1092                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1093                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1094                 pcb->pcb_dr7 = 0; /* JG set bit 10? */
1095                 if (pcb == td->td_pcb) {
1096                         /*
1097                          * Clear the debug registers on the running
1098                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1099                          * the next process we switch to.
1100                          */
1101                         reset_dbregs();
1102                 }
1103                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1104         }
1105
1106         /*
1107          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1108          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1109          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1110          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1111          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1112          */
1113         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1114
1115         /*
1116          * NOTE: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1117          *       gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread
1118          *       may panic in npxdna().
1119          */
1120         crit_enter();
1121         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1122
1123         /*
1124          * NOTE: The MSR values must be correct so we can return to
1125          *       userland.  gd_user_fs/gs must be correct so the switch
1126          *       code knows what the current MSR values are.
1127          */
1128         pcb->pcb_fsbase = 0;    /* Values loaded from PCB on switch */
1129         pcb->pcb_gsbase = 0;
1130         mdcpu->gd_user_fs = 0;  /* Cache of current MSR values */
1131         mdcpu->gd_user_gs = 0;
1132         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);   /* Set MSR values for return to userland */
1133         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);
1134
1135         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1136         npxinit(__INITIAL_FPUCW__);
1137         crit_exit();
1138
1139         pcb->pcb_ds = _udatasel;
1140         pcb->pcb_es = _udatasel;
1141         pcb->pcb_fs = _udatasel;
1142         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1143 }
1144
1145 void
1146 cpu_setregs(void)
1147 {
1148         register_t cr0;
1149
1150         cr0 = rcr0();
1151         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1152         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1153         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1154         load_cr0(cr0);
1155         load_gs(_udatasel);
1156 }
1157
1158 static int
1159 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1160 {
1161         int error;
1162         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1163                 req);
1164         if (!error && req->newptr)
1165                 resettodr();
1166         return (error);
1167 }
1168
1169 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1170         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1171
1172 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1173         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1174
1175 #if JG
1176 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1177         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1178 #endif
1179
1180 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1181         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1182
1183 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1184 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1185         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1186
1187 /*
1188  * Initialize 386 and configure to run kernel
1189  */
1190
1191 /*
1192  * Initialize segments & interrupt table
1193  */
1194
1195 int _default_ldt;
1196 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];      /* global descriptor table */
1197 struct gate_descriptor idt_arr[MAXCPU][NIDT];
1198 #if JG
1199 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1200 #endif
1201
1202 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1203 struct region_descriptor r_gdt;
1204 struct region_descriptor r_idt_arr[MAXCPU];
1205
1206 /* JG proc0paddr is a virtual address */
1207 void *proc0paddr;
1208 /* JG alignment? */
1209 char proc0paddr_buff[LWKT_THREAD_STACK];
1210
1211
1212 /* software prototypes -- in more palatable form */
1213 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1214 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1215 {       0x0,                    /* segment base address  */
1216         0x0,                    /* length */
1217         0,                      /* segment type */
1218         0,                      /* segment descriptor priority level */
1219         0,                      /* segment descriptor present */
1220         0,                      /* long */
1221         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1222         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1223 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1224 {       0x0,                    /* segment base address  */
1225         0xfffff,                /* length - all address space */
1226         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1227         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
1228         1,                      /* segment descriptor present */
1229         1,                      /* long */
1230         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1231         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1232 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1233 {       0x0,                    /* segment base address  */
1234         0xfffff,                /* length - all address space */
1235         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1236         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
1237         1,                      /* segment descriptor present */
1238         1,                      /* long */
1239         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1240         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1241 /* GUCODE32_SEL 3 32 bit Code Descriptor for user */
1242 {       0x0,                    /* segment base address  */
1243         0xfffff,                /* length - all address space */
1244         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1245         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1246         1,                      /* segment descriptor present */
1247         0,                      /* long */
1248         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1249         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1250 /* GUDATA_SEL   4 32/64 bit Data Descriptor for user */
1251 {       0x0,                    /* segment base address  */
1252         0xfffff,                /* length - all address space */
1253         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1254         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1255         1,                      /* segment descriptor present */
1256         0,                      /* long */
1257         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1258         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1259 /* GUCODE_SEL   5 64 bit Code Descriptor for user */
1260 {       0x0,                    /* segment base address  */
1261         0xfffff,                /* length - all address space */
1262         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1263         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1264         1,                      /* segment descriptor present */
1265         1,                      /* long */
1266         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1267         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1268 /* GPROC0_SEL   6 Proc 0 Tss Descriptor */
1269 {
1270         0x0,                    /* segment base address */
1271         sizeof(struct x86_64tss)-1,/* length - all address space */
1272         SDT_SYSTSS,             /* segment type */
1273         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
1274         1,                      /* segment descriptor present */
1275         0,                      /* long */
1276         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1277         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1278 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
1279 {       0x0,                    /* segment base address  */
1280         0x0,                    /* length */
1281         0,                      /* segment type */
1282         0,                      /* segment descriptor priority level */
1283         0,                      /* segment descriptor present */
1284         0,                      /* long */
1285         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1286         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1287 /* GUGS32_SEL   8 32 bit GS Descriptor for user */
1288 {       0x0,                    /* segment base address  */
1289         0xfffff,                /* length - all address space */
1290         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1291         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1292         1,                      /* segment descriptor present */
1293         0,                      /* long */
1294         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1295         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1296 };
1297
1298 void
1299 setidt_global(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int ist)
1300 {
1301         int cpu;
1302
1303         for (cpu = 0; cpu < MAXCPU; ++cpu) {
1304                 struct gate_descriptor *ip = &idt_arr[cpu][idx];
1305
1306                 ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
1307                 ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1308                 ip->gd_ist = ist;
1309                 ip->gd_xx = 0;
1310                 ip->gd_type = typ;
1311                 ip->gd_dpl = dpl;
1312                 ip->gd_p = 1;
1313                 ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
1314         }
1315 }
1316
1317 void
1318 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int ist, int cpu)
1319 {
1320         struct gate_descriptor *ip;
1321
1322         KASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus, ("invalid cpu %d", cpu));
1323
1324         ip = &idt_arr[cpu][idx];
1325         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
1326         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1327         ip->gd_ist = ist;
1328         ip->gd_xx = 0;
1329         ip->gd_type = typ;
1330         ip->gd_dpl = dpl;
1331         ip->gd_p = 1;
1332         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
1333 }
1334
1335 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1336
1337 extern inthand_t
1338         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1339         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1340         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1341         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1342         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
1343         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
1344
1345 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1346 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1347 #endif
1348
1349 void
1350 sdtossd(struct user_segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1351 {
1352         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1353         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1354         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1355         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1356         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1357         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1358         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1359 }
1360
1361 void
1362 ssdtosd(struct soft_segment_descriptor *ssd, struct user_segment_descriptor *sd)
1363 {
1364
1365         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1366         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
1367         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1368         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1369         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1370         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1371         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1372         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
1373         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
1374         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1375 }
1376
1377 void
1378 ssdtosyssd(struct soft_segment_descriptor *ssd,
1379     struct system_segment_descriptor *sd)
1380 {
1381
1382         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1383         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
1384         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1385         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1386         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1387         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1388         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1389         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1394  * available physical memory in the system, then test this memory and
1395  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1396  *
1397  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1398  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1399  *
1400  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1401  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1402  *
1403  * Memory is aligned to PHYSMAP_ALIGN which must be a multiple
1404  * of PAGE_SIZE.  This also greatly reduces the memory test time
1405  * which would otherwise be excessive on machines with > 8G of ram.
1406  *
1407  * XXX first should be vm_paddr_t.
1408  */
1409
1410 #define PHYSMAP_ALIGN           (vm_paddr_t)(128 * 1024)
1411 #define PHYSMAP_ALIGN_MASK      (vm_paddr_t)(PHYSMAP_ALIGN - 1)
1412
1413 static void
1414 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
1415 {
1416         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1417         int i, j;
1418         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1419         vm_paddr_t pa;
1420         vm_paddr_t msgbuf_size;
1421         u_long physmem_tunable;
1422         pt_entry_t *pte;
1423         struct bios_smap *smapbase, *smap, *smapend;
1424         u_int32_t smapsize;
1425         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1426
1427         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1428         physmap_idx = 0;
1429
1430         /*
1431          * get memory map from INT 15:E820, kindly supplied by the loader.
1432          *
1433          * subr_module.c says:
1434          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1435          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1436          */
1437         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1438             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1439         if (smapbase == NULL)
1440                 panic("No BIOS smap info from loader!");
1441
1442         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1443         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1444
1445         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++) {
1446                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1447                         kprintf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1448                             smap->type, smap->base, smap->length);
1449
1450                 if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1451                         continue;
1452
1453                 if (smap->length == 0)
1454                         continue;
1455
1456                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1457                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1458                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1459                                         kprintf("Overlapping or non-monotonic "
1460                                                 "memory region, ignoring "
1461                                                 "second region\n");
1462                                 }
1463                                 break;
1464                         }
1465                 }
1466                 if (i <= physmap_idx)
1467                         continue;
1468
1469                 Realmem += smap->length;
1470
1471                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1472                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1473                         continue;
1474                 }
1475
1476                 physmap_idx += 2;
1477                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1478                         kprintf("Too many segments in the physical "
1479                                 "address map, giving up\n");
1480                         break;
1481                 }
1482                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1483                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1484         }
1485
1486         base_memory = physmap[1] / 1024;
1487         /* make hole for AP bootstrap code */
1488         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1489
1490         /* Save EBDA address, if any */
1491         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1492         ebda_addr <<= 4;
1493
1494         /*
1495          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1496          * highest page of the physical address space.  It should be
1497          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1498          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1499          */
1500         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1501
1502 #ifdef MAXMEM
1503         Maxmem = MAXMEM / 4;
1504 #endif
1505
1506         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1507                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1508
1509         /*
1510          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
1511          * in the system.
1512          */
1513         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1514                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1515
1516         /*
1517          * Blowing out the DMAP will blow up the system.
1518          */
1519         if (Maxmem > atop(DMAP_MAX_ADDRESS - DMAP_MIN_ADDRESS)) {
1520                 kprintf("Limiting Maxmem due to DMAP size\n");
1521                 Maxmem = atop(DMAP_MAX_ADDRESS - DMAP_MIN_ADDRESS);
1522         }
1523
1524         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1525             (boothowto & RB_VERBOSE)) {
1526                 kprintf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1527         }
1528
1529         /*
1530          * Call pmap initialization to make new kernel address space
1531          *
1532          * Mask off page 0.
1533          */
1534         pmap_bootstrap(&first);
1535         physmap[0] = PAGE_SIZE;
1536
1537         /*
1538          * Align the physmap to PHYSMAP_ALIGN and cut out anything
1539          * exceeding Maxmem.
1540          */
1541         for (i = j = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1542                 if (physmap[i+1] > ptoa(Maxmem))
1543                         physmap[i+1] = ptoa(Maxmem);
1544                 physmap[i] = (physmap[i] + PHYSMAP_ALIGN_MASK) &
1545                              ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1546                 physmap[i+1] = physmap[i+1] & ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1547
1548                 physmap[j] = physmap[i];
1549                 physmap[j+1] = physmap[i+1];
1550
1551                 if (physmap[i] < physmap[i+1])
1552                         j += 2;
1553         }
1554         physmap_idx = j - 2;
1555
1556         /*
1557          * Align anything else used in the validation loop.
1558          */
1559         first = (first + PHYSMAP_ALIGN_MASK) & ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1560
1561         /*
1562          * Size up each available chunk of physical memory.
1563          */
1564         pa_indx = 0;
1565         da_indx = 1;
1566         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1567         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1568         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1569         pte = CMAP1;
1570
1571         /*
1572          * Get dcons buffer address
1573          */
1574         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1575             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1576                 dcons_addr = 0;
1577
1578         /*
1579          * Validate the physical memory.  The physical memory segments
1580          * have already been aligned to PHYSMAP_ALIGN which is a multiple
1581          * of PAGE_SIZE.
1582          */
1583         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1584                 vm_paddr_t end;
1585
1586                 end = physmap[i + 1];
1587
1588                 for (pa = physmap[i]; pa < end; pa += PHYSMAP_ALIGN) {
1589                         int tmp, page_bad, full;
1590                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1591
1592                         full = FALSE;
1593                         /*
1594                          * block out kernel memory as not available.
1595                          */
1596                         if (pa >= 0x200000 && pa < first)
1597                                 goto do_dump_avail;
1598
1599                         /*
1600                          * block out dcons buffer
1601                          */
1602                         if (dcons_addr > 0
1603                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1604                             && pa < dcons_addr + dcons_size) {
1605                                 goto do_dump_avail;
1606                         }
1607
1608                         page_bad = FALSE;
1609
1610                         /*
1611                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1612                          */
1613                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1614                         cpu_invltlb();
1615
1616                         tmp = *ptr;
1617                         /*
1618                          * Test for alternating 1's and 0's
1619                          */
1620                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1621                         cpu_mfence();
1622                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1623                                 page_bad = TRUE;
1624                         /*
1625                          * Test for alternating 0's and 1's
1626                          */
1627                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1628                         cpu_mfence();
1629                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1630                                 page_bad = TRUE;
1631                         /*
1632                          * Test for all 1's
1633                          */
1634                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1635                         cpu_mfence();
1636                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1637                                 page_bad = TRUE;
1638                         /*
1639                          * Test for all 0's
1640                          */
1641                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1642                         cpu_mfence();
1643                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1644                                 page_bad = TRUE;
1645                         /*
1646                          * Restore original value.
1647                          */
1648                         *ptr = tmp;
1649
1650                         /*
1651                          * Adjust array of valid/good pages.
1652                          */
1653                         if (page_bad == TRUE)
1654                                 continue;
1655                         /*
1656                          * If this good page is a continuation of the
1657                          * previous set of good pages, then just increase
1658                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1659                          * Note that "end" points one higher than end,
1660                          * making the range >= start and < end.
1661                          * If we're also doing a speculative memory
1662                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1663                          * so that we keep going. The first bad page
1664                          * will terminate the loop.
1665                          */
1666                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1667                                 phys_avail[pa_indx] += PHYSMAP_ALIGN;
1668                         } else {
1669                                 pa_indx++;
1670                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1671                                         kprintf(
1672                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1673                                         pa_indx--;
1674                                         full = TRUE;
1675                                         goto do_dump_avail;
1676                                 }
1677                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;
1678                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PHYSMAP_ALIGN;
1679                         }
1680                         physmem += PHYSMAP_ALIGN / PAGE_SIZE;
1681 do_dump_avail:
1682                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1683                                 dump_avail[da_indx] += PHYSMAP_ALIGN;
1684                         } else {
1685                                 da_indx++;
1686                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1687                                         da_indx--;
1688                                         goto do_next;
1689                                 }
1690                                 dump_avail[da_indx++] = pa;
1691                                 dump_avail[da_indx] = pa + PHYSMAP_ALIGN;
1692                         }
1693 do_next:
1694                         if (full)
1695                                 break;
1696                 }
1697         }
1698         *pte = 0;
1699         cpu_invltlb();
1700
1701         /*
1702          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1703          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1704          * calculation, etc.).
1705          */
1706         msgbuf_size = (MSGBUF_SIZE + PHYSMAP_ALIGN_MASK) & ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1707
1708         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PHYSMAP_ALIGN +
1709                msgbuf_size >= phys_avail[pa_indx]) {
1710                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1711                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1712                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1713         }
1714
1715         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1716
1717         /* Trim off space for the message buffer. */
1718         phys_avail[pa_indx] -= msgbuf_size;
1719
1720         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1721
1722         /* Map the message buffer. */
1723         for (off = 0; off < msgbuf_size; off += PAGE_SIZE) {
1724                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off,
1725                             phys_avail[pa_indx] + off);
1726         }
1727 }
1728
1729 struct machintr_abi MachIntrABI;
1730
1731 /*
1732  * IDT VECTORS:
1733  *      0       Divide by zero
1734  *      1       Debug
1735  *      2       NMI
1736  *      3       BreakPoint
1737  *      4       OverFlow
1738  *      5       Bound-Range
1739  *      6       Invalid OpCode
1740  *      7       Device Not Available (x87)
1741  *      8       Double-Fault
1742  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1743  *      10      Invalid-TSS
1744  *      11      Segment not present
1745  *      12      Stack
1746  *      13      General Protection
1747  *      14      Page Fault
1748  *      15      Reserved
1749  *      16      x87 FP Exception pending
1750  *      17      Alignment Check
1751  *      18      Machine Check
1752  *      19      SIMD floating point
1753  *      20-31   reserved
1754  *      32-255  INTn/external sources
1755  */
1756 u_int64_t
1757 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1758 {
1759         caddr_t kmdp;
1760         int gsel_tss, x, cpu;
1761 #if JG
1762         int metadata_missing, off;
1763 #endif
1764         struct mdglobaldata *gd;
1765         u_int64_t msr;
1766
1767         /*
1768          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1769          */
1770         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1771         bzero(gd, sizeof(*gd));
1772
1773         /*
1774          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1775          * early in the boot sequence because the system assumes
1776          * that 'curthread' is never NULL.
1777          */
1778
1779         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1780         thread0.td_gd = &gd->mi;
1781
1782         atdevbase = ISA_HOLE_START + PTOV_OFFSET;
1783
1784 #if JG
1785         metadata_missing = 0;
1786         if (bootinfo.bi_modulep) {
1787                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1788                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1789         } else {
1790                 metadata_missing = 1;
1791         }
1792         if (bootinfo.bi_envp)
1793                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1794 #endif
1795
1796         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + PTOV_OFFSET);
1797         preload_bootstrap_relocate(PTOV_OFFSET);
1798         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1799         if (kmdp == NULL)
1800                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1801         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1802         kern_envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *) + PTOV_OFFSET;
1803 #ifdef DDB
1804         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1805         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1806 #endif
1807
1808         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1809                 bootverbose++;
1810
1811         /*
1812          * Default MachIntrABI to ICU
1813          */
1814         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1815
1816         /*
1817          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1818          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1819          */
1820         ncpus = 1;
1821         ncpus2 = 1;
1822         ncpus_fit = 1;
1823         /* Init basic tunables, hz etc */
1824         init_param1();
1825
1826         /*
1827          * make gdt memory segments
1828          */
1829         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1830                 (uintptr_t) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1831
1832         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1833
1834         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1835                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1))
1836                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1837         }
1838         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1839             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1840
1841         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1842         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1843         lgdt(&r_gdt);
1844
1845         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1846         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)&gd->mi);
1847         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1848
1849         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1850         cpu_gdinit(gd, 0);
1851         proc0paddr = proc0paddr_buff;
1852         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1853         safepri = TDPRI_MAX;
1854
1855         /* spinlocks and the BGL */
1856         init_locks();
1857
1858         /* exceptions */
1859         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1860                 setidt_global(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1861         setidt_global(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1862         setidt_global(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1863         setidt_global(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1864         setidt_global(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1865         setidt_global(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1866         setidt_global(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1867         setidt_global(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1868         setidt_global(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1869         setidt_global(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1870         setidt_global(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1871         setidt_global(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1872         setidt_global(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1873         setidt_global(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1874         setidt_global(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1875         setidt_global(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1876         setidt_global(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1877         setidt_global(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1878         setidt_global(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1879         setidt_global(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1880
1881         for (cpu = 0; cpu < MAXCPU; ++cpu) {
1882                 r_idt_arr[cpu].rd_limit = sizeof(idt_arr[cpu]) - 1;
1883                 r_idt_arr[cpu].rd_base = (long) &idt_arr[cpu][0];
1884         }
1885
1886         lidt(&r_idt_arr[0]);
1887
1888         /*
1889          * Initialize the console before we print anything out.
1890          */
1891         cninit();
1892
1893 #if JG
1894         if (metadata_missing)
1895                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1896 #endif
1897
1898 #if     NISA >0
1899         elcr_probe();
1900         isa_defaultirq();
1901 #endif
1902         rand_initialize();
1903
1904         /*
1905          * Initialize IRQ mapping
1906          *
1907          * NOTE:
1908          * SHOULD be after elcr_probe()
1909          */
1910         MachIntrABI_ICU.initmap();
1911         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
1912
1913 #ifdef DDB
1914         kdb_init();
1915         if (boothowto & RB_KDB)
1916                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1917 #endif
1918
1919 #if JG
1920         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1921         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923 #endif
1924         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1925         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1926
1927         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1928         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1929         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1930
1931         /*
1932          * Some of the virtual machines do not work w/ I/O APIC
1933          * enabled.  If the user does not explicitly enable or
1934          * disable the I/O APIC (ioapic_enable < 0), then we
1935          * disable I/O APIC on all virtual machines.
1936          *
1937          * NOTE:
1938          * This must be done after identify_cpu(), which sets
1939          * 'cpu_feature2'
1940          */
1941         if (ioapic_enable < 0) {
1942                 if (cpu_feature2 & CPUID2_VMM)
1943                         ioapic_enable = 0;
1944                 else
1945                         ioapic_enable = 1;
1946         }
1947
1948         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1949         gd->gd_common_tss.tss_rsp0 =
1950                 (register_t)(thread0.td_kstack +
1951                              KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb));
1952         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1953         gd->gd_common_tss.tss_rsp0 &= ~(register_t)0xF;
1954
1955         /* double fault stack */
1956         gd->gd_common_tss.tss_ist1 =
1957                 (long)&gd->mi.gd_prvspace->idlestack[
1958                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack)];
1959
1960         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1961         gd->gd_common_tss.tss_iobase = sizeof(struct x86_64tss);
1962
1963         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1964         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL];
1965         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1966         ltr(gsel_tss);
1967
1968         /* Set up the fast syscall stuff */
1969         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1970         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1971         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1972         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1973         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1974               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1975         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1976         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D|PSL_IOPL);
1977
1978         getmemsize(kmdp, physfree);
1979         init_param2(physmem);
1980
1981         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1982
1983         /* Map the message buffer. */
1984 #if JG
1985         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1986                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1987 #endif
1988
1989         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1990
1991
1992         /* transfer to user mode */
1993
1994         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1995         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1996         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1997
1998         load_ds(_udatasel);
1999         load_es(_udatasel);
2000         load_fs(_udatasel);
2001
2002         /* setup proc 0's pcb */
2003         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2004         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = KPML4phys;
2005         thread0.td_pcb->pcb_ext = NULL;
2006         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;        /* XXX needed? */
2007
2008         /* Location of kernel stack for locore */
2009         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2014  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2015  * data space were allocated in locore.
2016  *
2017  * Note: the idlethread's cpl is 0
2018  *
2019  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2020  */
2021 void
2022 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2023 {
2024         if (cpu)
2025                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2026
2027         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2028                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2029                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2030                         0, &gd->mi);
2031         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2032         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2033         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2034         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2035 }
2036
2037 int
2038 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2039 {
2040         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2041             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2042                 return (TRUE);
2043         }
2044         if (saddr >= DMAP_MIN_ADDRESS && eaddr <= DMAP_MAX_ADDRESS)
2045                 return (TRUE);
2046         return (FALSE);
2047 }
2048
2049 struct globaldata *
2050 globaldata_find(int cpu)
2051 {
2052         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2053         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2054 }
2055
2056 int
2057 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2058 {
2059         lp->lwp_md.md_regs->tf_rip = addr;
2060         return (0);
2061 }
2062
2063 int
2064 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2065 {
2066         lp->lwp_md.md_regs->tf_rflags |= PSL_T;
2067         return (0);
2068 }
2069
2070 int
2071 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2072 {
2073         struct trapframe *tp;
2074
2075         if ((tp = lp->lwp_md.md_regs) == NULL)
2076                 return EINVAL;
2077         bcopy(&tp->tf_rdi, &regs->r_rdi, sizeof(*regs));
2078         return (0);
2079 }
2080
2081 int
2082 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2083 {
2084         struct trapframe *tp;
2085
2086         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2087         if (!EFL_SECURE(regs->r_rflags, tp->tf_rflags) ||
2088             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2089                 return (EINVAL);
2090         bcopy(&regs->r_rdi, &tp->tf_rdi, sizeof(*regs));
2091         clear_quickret();
2092         return (0);
2093 }
2094
2095 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2096 static void
2097 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2098 {
2099         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2100         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2101         int i;
2102
2103         /* FPU control/status */
2104         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2105         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2106         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2107         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2108         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2109         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2110         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2111         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2112
2113         /* FPU registers */
2114         for (i = 0; i < 8; ++i)
2115                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2116 }
2117
2118 static void
2119 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2120 {
2121         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2122         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2123         int i;
2124
2125         /* FPU control/status */
2126         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2127         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2128         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2129         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2130         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2131         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2132         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2133         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2134
2135         /* FPU registers */
2136         for (i = 0; i < 8; ++i)
2137                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2138 }
2139 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2140
2141 int
2142 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2143 {
2144         if (lp->lwp_thread == NULL || lp->lwp_thread->td_pcb == NULL)
2145                 return EINVAL;
2146 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2147         if (cpu_fxsr) {
2148                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2149                                 (struct save87 *)fpregs);
2150                 return (0);
2151         }
2152 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2153         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2154         return (0);
2155 }
2156
2157 int
2158 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2159 {
2160 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2161         if (cpu_fxsr) {
2162                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2163                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2164                 return (0);
2165         }
2166 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2167         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2168         return (0);
2169 }
2170
2171 int
2172 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2173 {
2174         struct pcb *pcb;
2175
2176         if (lp == NULL) {
2177                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2178                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2179                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2180                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2181                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2182                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2183                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2184                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2185                 return (0);
2186         }
2187         if (lp->lwp_thread == NULL || (pcb = lp->lwp_thread->td_pcb) == NULL)
2188                 return EINVAL;
2189         dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2190         dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2191         dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2192         dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2193         dbregs->dr[4] = 0;
2194         dbregs->dr[5] = 0;
2195         dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2196         dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2197         return (0);
2198 }
2199
2200 int
2201 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2202 {
2203         if (lp == NULL) {
2204                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2205                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2206                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2207                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2208                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2209                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2210                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2211                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2212         } else {
2213                 struct pcb *pcb;
2214                 struct ucred *ucred;
2215                 int i;
2216                 uint64_t mask1, mask2;
2217
2218                 /*
2219                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2220                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2221                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2222                  * TRCTRAP.
2223                  */
2224                 /* JG this loop looks unreadable */
2225                 /* Check 4 2-bit fields for invalid patterns.
2226                  * These fields are R/Wi, for i = 0..3
2227                  */
2228                 /* Is 10 in LENi allowed when running in compatibility mode? */
2229                 /* Pattern 10 in R/Wi might be used to indicate
2230                  * breakpoint on I/O. Further analysis should be
2231                  * carried to decide if it is safe and useful to
2232                  * provide access to that capability
2233                  */
2234                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 4; 
2235                      i++, mask1 <<= 4, mask2 <<= 4)
2236                         if ((dbregs->dr[7] & mask1) == mask2)
2237                                 return (EINVAL);
2238                 
2239                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2240                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2241
2242                 /*
2243                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2244                  * process's address space.  If a process could do this, it
2245                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2246                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2247                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2248                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2249                  * uid 0.
2250                  *
2251                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2252                  * address space is written into from within the kernel
2253                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2254                  * from within kernel mode?
2255                  */
2256
2257                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2258                         if (dbregs->dr[7] & 0x3) {
2259                                 /* dr0 is enabled */
2260                                 if (dbregs->dr[0] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2261                                         return (EINVAL);
2262                         }
2263
2264                         if (dbregs->dr[7] & (0x3<<2)) {
2265                                 /* dr1 is enabled */
2266                                 if (dbregs->dr[1] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2267                                         return (EINVAL);
2268                         }
2269
2270                         if (dbregs->dr[7] & (0x3<<4)) {
2271                                 /* dr2 is enabled */
2272                                 if (dbregs->dr[2] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2273                                         return (EINVAL);
2274                         }
2275
2276                         if (dbregs->dr[7] & (0x3<<6)) {
2277                                 /* dr3 is enabled */
2278                                 if (dbregs->dr[3] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2279                                         return (EINVAL);
2280                         }
2281                 }
2282
2283                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2284                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2285                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2286                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2287                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2288                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2289
2290                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2291         }
2292
2293         return (0);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2298  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2299  */
2300 int
2301 user_dbreg_trap(void)
2302 {
2303         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2304         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2305         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2306         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2307         int i;
2308         
2309         dr7 = rdr7();
2310         if ((dr7 & 0xff) == 0) {
2311                 /*
2312                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2313                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2314                  * hardware debug registers
2315                  */
2316                 return 0;
2317         }
2318
2319         nbp = 0;
2320         dr6 = rdr6();
2321         bp = dr6 & 0xf;
2322
2323         if (bp == 0) {
2324                 /*
2325                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2326                  * trap was not caused by any of the debug registers
2327                  */
2328                 return 0;
2329         }
2330
2331         /*
2332          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2333          * which ones and if any of them are user space addresses
2334          */
2335
2336         if (bp & 0x01) {
2337                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2338         }
2339         if (bp & 0x02) {
2340                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2341         }
2342         if (bp & 0x04) {
2343                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2344         }
2345         if (bp & 0x08) {
2346                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2347         }
2348
2349         for (i=0; i<nbp; i++) {
2350                 if (addr[i] <
2351                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2352                         /*
2353                          * addr[i] is in user space
2354                          */
2355                         return nbp;
2356                 }
2357         }
2358
2359         /*
2360          * None of the breakpoints are in user space.
2361          */
2362         return 0;
2363 }
2364
2365
2366 #ifndef DDB
2367 void
2368 Debugger(const char *msg)
2369 {
2370         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2371 }
2372 #endif /* no DDB */
2373
2374 #ifdef DDB
2375
2376 /*
2377  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2378  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2379  * called inside DDB.
2380  *
2381  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2382  */
2383
2384 #undef inb
2385 #undef outb
2386
2387 /* silence compiler warnings */
2388 u_char inb(u_int);
2389 void outb(u_int, u_char);
2390
2391 u_char
2392 inb(u_int port)
2393 {
2394         u_char  data;
2395         /*
2396          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2397          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2398          * if we tell it to load (u_short) port.
2399          */
2400         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2401         return (data);
2402 }
2403
2404 void
2405 outb(u_int port, u_char data)
2406 {
2407         u_char  al;
2408         /*
2409          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2410          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2411          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2412          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2413          */
2414         al = data;
2415         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2416 }
2417
2418 #endif /* DDB */
2419
2420
2421
2422 #include "opt_cpu.h"
2423
2424
2425 /*
2426  * initialize all the SMP locks
2427  */
2428
2429 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2430 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2431
2432 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2433 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2434
2435 /* critical region around INTR() routines */
2436 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2437
2438 /* lock region used by kernel profiling */
2439 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2440
2441 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2442 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2443
2444 /* lock regions around the clock hardware */
2445 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2446
2447 static void
2448 init_locks(void)
2449 {
2450         /*
2451          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2452          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2453          */
2454         cpu_get_initial_mplock();
2455         /* DEPRECATED */
2456         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2457         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2458         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2459         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2460         spin_lock_init(&com_spinlock);
2461         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2462
2463         /* our token pool needs to work early */
2464         lwkt_token_pool_init();
2465 }
2466