sys/amd64/amd64/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm.
   3  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   4  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   8  * William Jolitz.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  39  */
  40
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 __FBSDID("$FreeBSD$");
  43
  44 #include "opt_atpic.h"
  45 #include "opt_compat.h"
  46 #include "opt_cpu.h"
  47 #include "opt_ddb.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_isa.h"
  50 #include "opt_kstack_pages.h"
  51 #include "opt_maxmem.h"
  52 #include "opt_mp_watchdog.h"
  53 #include "opt_perfmon.h"
  54 #include "opt_platform.h"
  55 #include "opt_sched.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/systm.h>
  60 #include <sys/bio.h>
  61 #include <sys/buf.h>
  62 #include <sys/bus.h>
  63 #include <sys/callout.h>
  64 #include <sys/cons.h>
  65 #include <sys/cpu.h>
  66 #include <sys/efi.h>
  67 #include <sys/eventhandler.h>
  68 #include <sys/exec.h>
  69 #include <sys/imgact.h>
  70 #include <sys/kdb.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/ktr.h>
  73 #include <sys/linker.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/malloc.h>
  76 #include <sys/memrange.h>
  77 #include <sys/msgbuf.h>
  78 #include <sys/mutex.h>
  79 #include <sys/pcpu.h>
  80 #include <sys/ptrace.h>
  81 #include <sys/reboot.h>
  82 #include <sys/rwlock.h>
  83 #include <sys/sched.h>
  84 #include <sys/signalvar.h>
  85 #ifdef SMP
  86 #include <sys/smp.h>
  87 #endif
  88 #include <sys/syscallsubr.h>
  89 #include <sys/sysctl.h>
  90 #include <sys/sysent.h>
  91 #include <sys/sysproto.h>
  92 #include <sys/ucontext.h>
  93 #include <sys/vmmeter.h>
  94
  95 #include <vm/vm.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <vm/vm_kern.h>
  98 #include <vm/vm_page.h>
  99 #include <vm/vm_map.h>
 100 #include <vm/vm_object.h>
 101 #include <vm/vm_pager.h>
 102 #include <vm/vm_param.h>
 103
 104 #ifdef DDB
 105 #ifndef KDB
 106 #error KDB must be enabled in order for DDB to work!
 107 #endif
 108 #include <ddb/ddb.h>
 109 #include <ddb/db_sym.h>
 110 #endif
 111
 112 #include <net/netisr.h>
 113
 114 #include <machine/clock.h>
 115 #include <machine/cpu.h>
 116 #include <machine/cputypes.h>
 117 #include <machine/intr_machdep.h>
 118 #include <x86/mca.h>
 119 #include <machine/md_var.h>
 120 #include <machine/metadata.h>
 121 #include <machine/mp_watchdog.h>
 122 #include <machine/pc/bios.h>
 123 #include <machine/pcb.h>
 124 #include <machine/proc.h>
 125 #include <machine/reg.h>
 126 #include <machine/sigframe.h>
 127 #include <machine/specialreg.h>
 128 #ifdef PERFMON
 129 #include <machine/perfmon.h>
 130 #endif
 131 #include <machine/tss.h>
 132 #ifdef SMP
 133 #include <machine/smp.h>
 134 #endif
 135 #ifdef FDT
 136 #include <x86/fdt.h>
 137 #endif
 138
 139 #ifdef DEV_ATPIC
 140 #include <x86/isa/icu.h>
 141 #else
 142 #include <x86/apicvar.h>
 143 #endif
 144
 145 #include <isa/isareg.h>
 146 #include <isa/rtc.h>
 147 #include <x86/init.h>
 148
 149 /* Sanity check for __curthread() */
 150 CTASSERT(offsetof(struct pcpu, pc_curthread) == 0);
 151
 152 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
 153
 154 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 155 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 156
 157 static void cpu_startup(void *);
 158 static void get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 159     char *xfpusave, size_t xfpusave_len);
 160 static int  set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp,
 161     char *xfpustate, size_t xfpustate_len);
 162 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
 163
 164 /* Preload data parse function */
 165 static caddr_t native_parse_preload_data(u_int64_t);
 166
 167 /* Native function to fetch and parse the e820 map */
 168 static void native_parse_memmap(caddr_t, vm_paddr_t *, int *);
 169
 170 /* Default init_ops implementation. */
 171 struct init_ops init_ops = {
 172         .parse_preload_data =   native_parse_preload_data,
 173         .early_clock_source_init =      i8254_init,
 174         .early_delay =                  i8254_delay,
 175         .parse_memmap =                 native_parse_memmap,
 176 #ifdef SMP
 177         .mp_bootaddress =               mp_bootaddress,
 178         .start_all_aps =                native_start_all_aps,
 179 #endif
 180         .msi_init =                     msi_init,
 181 };
 182
 183 /*
 184  * The file "conf/ldscript.amd64" defines the symbol "kernphys".  Its value is
 185  * the physical address at which the kernel is loaded.
 186  */
 187 extern char kernphys[];
 188
 189 struct msgbuf *msgbufp;
 190
 191 /* Intel ICH registers */
 192 #define ICH_PMBASE      0x400
 193 #define ICH_SMI_EN      ICH_PMBASE + 0x30
 194
 195 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel, _ufssel, _ugssel;
 196
 197 int cold = 1;
 198
 199 long Maxmem = 0;
 200 long realmem = 0;
 201
 202 /*
 203  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 204  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 205  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 206  * PHYSSEG entries.
 207  */
 208 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 209
 210 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 211 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 212
 213 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 214 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0])) - 2)
 215 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(dump_avail) / sizeof(dump_avail[0])) - 2)
 216
 217 struct kva_md_info kmi;
 218
 219 static struct trapframe proc0_tf;
 220 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 221
 222 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
 223
 224 struct mtx icu_lock;
 225
 226 struct mem_range_softc mem_range_softc;
 227
 228 struct mtx dt_lock;     /* lock for GDT and LDT */
 229
 230 void (*vmm_resume_p)(void);
 231
 232 static void
 233 cpu_startup(dummy)
 234         void *dummy;
 235 {
 236         uintmax_t memsize;
 237         char *sysenv;
 238
 239         /*
 240          * On MacBooks, we need to disallow the legacy USB circuit to
 241          * generate an SMI# because this can cause several problems,
 242          * namely: incorrect CPU frequency detection and failure to
 243          * start the APs.
 244          * We do this by disabling a bit in the SMI_EN (SMI Control and
 245          * Enable register) of the Intel ICH LPC Interface Bridge.
 246          */
 247         sysenv = kern_getenv("smbios.system.product");
 248         if (sysenv != NULL) {
 249                 if (strncmp(sysenv, "MacBook1,1", 10) == 0 ||
 250                     strncmp(sysenv, "MacBook3,1", 10) == 0 ||
 251                     strncmp(sysenv, "MacBook4,1", 10) == 0 ||
 252                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,1", 13) == 0 ||
 253                     strncmp(sysenv, "MacBookPro1,2", 13) == 0 ||
 254                     strncmp(sysenv, "MacBookPro3,1", 13) == 0 ||
 255                     strncmp(sysenv, "MacBookPro4,1", 13) == 0 ||
 256                     strncmp(sysenv, "Macmini1,1", 10) == 0) {
 257                         if (bootverbose)
 258                                 printf("Disabling LEGACY_USB_EN bit on "
 259                                     "Intel ICH.\n");
 260                         outl(ICH_SMI_EN, inl(ICH_SMI_EN) & ~0x8);
 261                 }
 262                 freeenv(sysenv);
 263         }
 264
 265         /*
 266          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 267          */
 268         startrtclock();
 269         printcpuinfo();
 270         panicifcpuunsupported();
 271 #ifdef PERFMON
 272         perfmon_init();
 273 #endif
 274
 275         /*
 276          * Display physical memory if SMBIOS reports reasonable amount.
 277          */
 278         memsize = 0;
 279         sysenv = kern_getenv("smbios.memory.enabled");
 280         if (sysenv != NULL) {
 281                 memsize = (uintmax_t)strtoul(sysenv, (char **)NULL, 10) << 10;
 282                 freeenv(sysenv);
 283         }
 284         if (memsize < ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count))
 285                 memsize = ptoa((uintmax_t)Maxmem);
 286         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n", memsize, memsize >> 20);
 287         realmem = atop(memsize);
 288
 289         /*
 290          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 291          */
 292         if (bootverbose) {
 293                 int indx;
 294
 295                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 296                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 297                         vm_paddr_t size;
 298
 299                         size = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 300                         printf(
 301                             "0x%016jx - 0x%016jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 302                             (uintmax_t)phys_avail[indx],
 303                             (uintmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 304                             (uintmax_t)size, (uintmax_t)size / PAGE_SIZE);
 305                 }
 306         }
 307
 308         vm_ksubmap_init(&kmi);
 309
 310         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 311             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count),
 312             ptoa((uintmax_t)vm_cnt.v_free_count) / 1048576);
 313
 314         /*
 315          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 316          */
 317         bufinit();
 318         vm_pager_bufferinit();
 319
 320         cpu_setregs();
 321 }
 322
 323 /*
 324  * Send an interrupt to process.
 325  *
 326  * Stack is set up to allow sigcode stored
 327  * at top to call routine, followed by call
 328  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 329  * resets the signal mask, the stack, and the
 330  * frame pointer, it returns to the user
 331  * specified pc, psl.
 332  */
 333 void
 334 sendsig(sig_t catcher, ksiginfo_t *ksi, sigset_t *mask)
 335 {
 336         struct sigframe sf, *sfp;
 337         struct pcb *pcb;
 338         struct proc *p;
 339         struct thread *td;
 340         struct sigacts *psp;
 341         char *sp;
 342         struct trapframe *regs;
 343         char *xfpusave;
 344         size_t xfpusave_len;
 345         int sig;
 346         int oonstack;
 347
 348         td = curthread;
 349         pcb = td->td_pcb;
 350         p = td->td_proc;
 351         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 352         sig = ksi->ksi_signo;
 353         psp = p->p_sigacts;
 354         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
 355         regs = td->td_frame;
 356         oonstack = sigonstack(regs->tf_rsp);
 357
 358         if (cpu_max_ext_state_size > sizeof(struct savefpu) && use_xsave) {
 359                 xfpusave_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
 360                 xfpusave = __builtin_alloca(xfpusave_len);
 361         } else {
 362                 xfpusave_len = 0;
 363                 xfpusave = NULL;
 364         }
 365
 366         /* Save user context. */
 367         bzero(&sf, sizeof(sf));
 368         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 369         sf.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
 370         sf.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK)
 371             ? ((oonstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
 372         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = (oonstack) ? 1 : 0;
 373         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(*regs));
 374         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext); /* magic */
 375         get_fpcontext(td, &sf.sf_uc.uc_mcontext, xfpusave, xfpusave_len);
 376         fpstate_drop(td);
 377         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
 378         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
 379         bzero(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare,
 380             sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_spare));
 381         bzero(sf.sf_uc.__spare__, sizeof(sf.sf_uc.__spare__));
 382
 383         /* Allocate space for the signal handler context. */
 384         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 385             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 386                 sp = td->td_sigstk.ss_sp + td->td_sigstk.ss_size;
 387 #if defined(COMPAT_43)
 388                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 389 #endif
 390         } else
 391                 sp = (char *)regs->tf_rsp - 128;
 392         if (xfpusave != NULL) {
 393                 sp -= xfpusave_len;
 394                 sp = (char *)((unsigned long)sp & ~0x3Ful);
 395                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate = (register_t)sp;
 396         }
 397         sp -= sizeof(struct sigframe);
 398         /* Align to 16 bytes. */
 399         sfp = (struct sigframe *)((unsigned long)sp & ~0xFul);
 400
 401         /* Build the argument list for the signal handler. */
 402         regs->tf_rdi = sig;                     /* arg 1 in %rdi */
 403         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc; /* arg 3 in %rdx */
 404         bzero(&sf.sf_si, sizeof(sf.sf_si));
 405         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 406                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 407                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* arg 2 in %rsi */
 408                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 409
 410                 /* Fill in POSIX parts */
 411                 sf.sf_si = ksi->ksi_info;
 412                 sf.sf_si.si_signo = sig; /* maybe a translated signal */
 413                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 414         } else {
 415                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 416                 regs->tf_rsi = ksi->ksi_code;   /* arg 2 in %rsi */
 417                 regs->tf_rcx = (register_t)ksi->ksi_addr; /* arg 4 in %rcx */
 418                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 419         }
 420         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
 421         PROC_UNLOCK(p);
 422
 423         /*
 424          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 425          */
 426         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(*sfp)) != 0 ||
 427             (xfpusave != NULL && copyout(xfpusave,
 428             (void *)sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xfpustate, xfpusave_len)
 429             != 0)) {
 430 #ifdef DEBUG
 431                 printf("process %ld has trashed its stack\n", (long)p->p_pid);
 432 #endif
 433                 PROC_LOCK(p);
 434                 sigexit(td, SIGILL);
 435         }
 436
 437         regs->tf_rsp = (long)sfp;
 438         regs->tf_rip = p->p_sysent->sv_sigcode_base;
 439         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T | PSL_D);
 440         regs->tf_cs = _ucodesel;
 441         regs->tf_ds = _udatasel;
 442         regs->tf_ss = _udatasel;
 443         regs->tf_es = _udatasel;
 444         regs->tf_fs = _ufssel;
 445         regs->tf_gs = _ugssel;
 446         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 447         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 448         PROC_LOCK(p);
 449         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
 450 }
 451
 452 /*
 453  * System call to cleanup state after a signal
 454  * has been taken.  Reset signal mask and
 455  * stack state from context left by sendsig (above).
 456  * Return to previous pc and psl as specified by
 457  * context left by sendsig. Check carefully to
 458  * make sure that the user has not modified the
 459  * state to gain improper privileges.
 460  *
 461  * MPSAFE
 462  */
 463 int
 464 sys_sigreturn(td, uap)
 465         struct thread *td;
 466         struct sigreturn_args /* {
 467                 const struct __ucontext *sigcntxp;
 468         } */ *uap;
 469 {
 470         ucontext_t uc;
 471         struct pcb *pcb;
 472         struct proc *p;
 473         struct trapframe *regs;
 474         ucontext_t *ucp;
 475         char *xfpustate;
 476         size_t xfpustate_len;
 477         long rflags;
 478         int cs, error, ret;
 479         ksiginfo_t ksi;
 480
 481         pcb = td->td_pcb;
 482         p = td->td_proc;
 483
 484         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 485         if (error != 0) {
 486                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn copyin failed\n",
 487                     p->p_pid, td->td_name);
 488                 return (error);
 489         }
 490         ucp = &uc;
 491         if ((ucp->uc_mcontext.mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0) {
 492                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn mc_flags %x\n", p->p_pid,
 493                     td->td_name, ucp->uc_mcontext.mc_flags);
 494                 return (EINVAL);
 495         }
 496         regs = td->td_frame;
 497         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 498         /*
 499          * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 500          */
 501         if (!EFL_SECURE(rflags, regs->tf_rflags)) {
 502                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn rflags = 0x%lx\n", p->p_pid,
 503                     td->td_name, rflags);
 504                 return (EINVAL);
 505         }
 506
 507         /*
 508          * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 509          * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 510          * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 511          */
 512         cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 513         if (!CS_SECURE(cs)) {
 514                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn cs = 0x%x\n", p->p_pid,
 515                     td->td_name, cs);
 516                 ksiginfo_init_trap(&ksi);
 517                 ksi.ksi_signo = SIGBUS;
 518                 ksi.ksi_code = BUS_OBJERR;
 519                 ksi.ksi_trapno = T_PROTFLT;
 520                 ksi.ksi_addr = (void *)regs->tf_rip;
 521                 trapsignal(td, &ksi);
 522                 return (EINVAL);
 523         }
 524
 525         if ((uc.uc_mcontext.mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) != 0) {
 526                 xfpustate_len = uc.uc_mcontext.mc_xfpustate_len;
 527                 if (xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
 528                     sizeof(struct savefpu)) {
 529                         uprintf("pid %d (%s): sigreturn xfpusave_len = 0x%zx\n",
 530                             p->p_pid, td->td_name, xfpustate_len);
 531                         return (EINVAL);
 532                 }
 533                 xfpustate = __builtin_alloca(xfpustate_len);
 534                 error = copyin((const void *)uc.uc_mcontext.mc_xfpustate,
 535                     xfpustate, xfpustate_len);
 536                 if (error != 0) {
 537                         uprintf(
 538         "pid %d (%s): sigreturn copying xfpustate failed\n",
 539                             p->p_pid, td->td_name);
 540                         return (error);
 541                 }
 542         } else {
 543                 xfpustate = NULL;
 544                 xfpustate_len = 0;
 545         }
 546         ret = set_fpcontext(td, &ucp->uc_mcontext, xfpustate, xfpustate_len);
 547         if (ret != 0) {
 548                 uprintf("pid %d (%s): sigreturn set_fpcontext err %d\n",
 549                     p->p_pid, td->td_name, ret);
 550                 return (ret);
 551         }
 552         bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(*regs));
 553         pcb->pcb_fsbase = ucp->uc_mcontext.mc_fsbase;
 554         pcb->pcb_gsbase = ucp->uc_mcontext.mc_gsbase;
 555
 556 #if defined(COMPAT_43)
 557         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 558                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 559         else
 560                 td->td_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 561 #endif
 562
 563         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &ucp->uc_sigmask, NULL, 0);
 564         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 565         return (EJUSTRETURN);
 566 }
 567
 568 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 569 int
 570 freebsd4_sigreturn(struct thread *td, struct freebsd4_sigreturn_args *uap)
 571 {
 572
 573         return sys_sigreturn(td, (struct sigreturn_args *)uap);
 574 }
 575 #endif
 576
 577 /*
 578  * Reset registers to default values on exec.
 579  */
 580 void
 581 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
 582 {
 583         struct trapframe *regs = td->td_frame;
 584         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 585
 586         mtx_lock(&dt_lock);
 587         if (td->td_proc->p_md.md_ldt != NULL)
 588                 user_ldt_free(td);
 589         else
 590                 mtx_unlock(&dt_lock);
 591
 592         pcb->pcb_fsbase = 0;
 593         pcb->pcb_gsbase = 0;
 594         clear_pcb_flags(pcb, PCB_32BIT);
 595         pcb->pcb_initial_fpucw = __INITIAL_FPUCW__;
 596         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
 597
 598         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 599         regs->tf_rip = imgp->entry_addr;
 600         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8;
 601         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
 602         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
 603         regs->tf_ss = _udatasel;
 604         regs->tf_cs = _ucodesel;
 605         regs->tf_ds = _udatasel;
 606         regs->tf_es = _udatasel;
 607         regs->tf_fs = _ufssel;
 608         regs->tf_gs = _ugssel;
 609         regs->tf_flags = TF_HASSEGS;
 610         td->td_retval[1] = 0;
 611
 612         /*
 613          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 614          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 615          */
 616         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 617                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 618                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 619                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 620                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 621                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 622                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 623                 if (pcb == curpcb) {
 624                         /*
 625                          * Clear the debug registers on the running
 626                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 627                          * the next process we switch to.
 628                          */
 629                         reset_dbregs();
 630                 }
 631                 clear_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
 632         }
 633
 634         /*
 635          * Drop the FP state if we hold it, so that the process gets a
 636          * clean FP state if it uses the FPU again.
 637          */
 638         fpstate_drop(td);
 639 }
 640
 641 void
 642 cpu_setregs(void)
 643 {
 644         register_t cr0;
 645
 646         cr0 = rcr0();
 647         /*
 648          * CR0_MP, CR0_NE and CR0_TS are also set by npx_probe() for the
 649          * BSP.  See the comments there about why we set them.
 650          */
 651         cr0 |= CR0_MP | CR0_NE | CR0_TS | CR0_WP | CR0_AM;
 652         load_cr0(cr0);
 653 }
 654
 655 /*
 656  * Initialize amd64 and configure to run kernel
 657  */
 658
 659 /*
 660  * Initialize segments & interrupt table
 661  */
 662
 663 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];/* global descriptor tables */
 664 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 665 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 666
 667 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 668
 669 static char nmi0_stack[PAGE_SIZE] __aligned(16);
 670 CTASSERT(sizeof(struct nmi_pcpu) == 16);
 671
 672 struct amd64tss common_tss[MAXCPU];
 673
 674 /*
 675  * Software prototypes -- in more palatable form.
 676  *
 677  * Keep GUFS32, GUGS32, GUCODE32 and GUDATA at the same
 678  * slots as corresponding segments for i386 kernel.
 679  */
 680 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 681 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
 682 {       .ssd_base = 0x0,
 683         .ssd_limit = 0x0,
 684         .ssd_type = 0,
 685         .ssd_dpl = 0,
 686         .ssd_p = 0,
 687         .ssd_long = 0,
 688         .ssd_def32 = 0,
 689         .ssd_gran = 0           },
 690 /* GNULL2_SEL   1 Null Descriptor */
 691 {       .ssd_base = 0x0,
 692         .ssd_limit = 0x0,
 693         .ssd_type = 0,
 694         .ssd_dpl = 0,
 695         .ssd_p = 0,
 696         .ssd_long = 0,
 697         .ssd_def32 = 0,
 698         .ssd_gran = 0           },
 699 /* GUFS32_SEL   2 32 bit %gs Descriptor for user */
 700 {       .ssd_base = 0x0,
 701         .ssd_limit = 0xfffff,
 702         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 703         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 704         .ssd_p = 1,
 705         .ssd_long = 0,
 706         .ssd_def32 = 1,
 707         .ssd_gran = 1           },
 708 /* GUGS32_SEL   3 32 bit %fs Descriptor for user */
 709 {       .ssd_base = 0x0,
 710         .ssd_limit = 0xfffff,
 711         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 712         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 713         .ssd_p = 1,
 714         .ssd_long = 0,
 715         .ssd_def32 = 1,
 716         .ssd_gran = 1           },
 717 /* GCODE_SEL    4 Code Descriptor for kernel */
 718 {       .ssd_base = 0x0,
 719         .ssd_limit = 0xfffff,
 720         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 721         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 722         .ssd_p = 1,
 723         .ssd_long = 1,
 724         .ssd_def32 = 0,
 725         .ssd_gran = 1           },
 726 /* GDATA_SEL    5 Data Descriptor for kernel */
 727 {       .ssd_base = 0x0,
 728         .ssd_limit = 0xfffff,
 729         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 730         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 731         .ssd_p = 1,
 732         .ssd_long = 1,
 733         .ssd_def32 = 0,
 734         .ssd_gran = 1           },
 735 /* GUCODE32_SEL 6 32 bit Code Descriptor for user */
 736 {       .ssd_base = 0x0,
 737         .ssd_limit = 0xfffff,
 738         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 739         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 740         .ssd_p = 1,
 741         .ssd_long = 0,
 742         .ssd_def32 = 1,
 743         .ssd_gran = 1           },
 744 /* GUDATA_SEL   7 32/64 bit Data Descriptor for user */
 745 {       .ssd_base = 0x0,
 746         .ssd_limit = 0xfffff,
 747         .ssd_type = SDT_MEMRWA,
 748         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 749         .ssd_p = 1,
 750         .ssd_long = 0,
 751         .ssd_def32 = 1,
 752         .ssd_gran = 1           },
 753 /* GUCODE_SEL   8 64 bit Code Descriptor for user */
 754 {       .ssd_base = 0x0,
 755         .ssd_limit = 0xfffff,
 756         .ssd_type = SDT_MEMERA,
 757         .ssd_dpl = SEL_UPL,
 758         .ssd_p = 1,
 759         .ssd_long = 1,
 760         .ssd_def32 = 0,
 761         .ssd_gran = 1           },
 762 /* GPROC0_SEL   9 Proc 0 Tss Descriptor */
 763 {       .ssd_base = 0x0,
 764         .ssd_limit = sizeof(struct amd64tss) + IOPERM_BITMAP_SIZE - 1,
 765         .ssd_type = SDT_SYSTSS,
 766         .ssd_dpl = SEL_KPL,
 767         .ssd_p = 1,
 768         .ssd_long = 0,
 769         .ssd_def32 = 0,
 770         .ssd_gran = 0           },
 771 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
 772 {       .ssd_base = 0x0,
 773         .ssd_limit = 0x0,
 774         .ssd_type = 0,
 775         .ssd_dpl = 0,
 776         .ssd_p = 0,
 777         .ssd_long = 0,
 778         .ssd_def32 = 0,
 779         .ssd_gran = 0           },
 780 /* GUSERLDT_SEL 11 LDT Descriptor */
 781 {       .ssd_base = 0x0,
 782         .ssd_limit = 0x0,
 783         .ssd_type = 0,
 784         .ssd_dpl = 0,
 785         .ssd_p = 0,
 786         .ssd_long = 0,
 787         .ssd_def32 = 0,
 788         .ssd_gran = 0           },
 789 /* GUSERLDT_SEL 12 LDT Descriptor, double size */
 790 {       .ssd_base = 0x0,
 791         .ssd_limit = 0x0,
 792         .ssd_type = 0,
 793         .ssd_dpl = 0,
 794         .ssd_p = 0,
 795         .ssd_long = 0,
 796         .ssd_def32 = 0,
 797         .ssd_gran = 0           },
 798 };
 799
 800 void
 801 setidt(idx, func, typ, dpl, ist)
 802         int idx;
 803         inthand_t *func;
 804         int typ;
 805         int dpl;
 806         int ist;
 807 {
 808         struct gate_descriptor *ip;
 809
 810         ip = idt + idx;
 811         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
 812         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
 813         ip->gd_ist = ist;
 814         ip->gd_xx = 0;
 815         ip->gd_type = typ;
 816         ip->gd_dpl = dpl;
 817         ip->gd_p = 1;
 818         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
 819 }
 820
 821 extern inthand_t
 822         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
 823         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
 824         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
 825         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
 826         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
 827 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 828         IDTVEC(dtrace_ret),
 829 #endif
 830 #ifdef XENHVM
 831         IDTVEC(xen_intr_upcall),
 832 #endif
 833         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
 834
 835 #ifdef DDB
 836 /*
 837  * Display the index and function name of any IDT entries that don't use
 838  * the default 'rsvd' entry point.
 839  */
 840 DB_SHOW_COMMAND(idt, db_show_idt)
 841 {
 842         struct gate_descriptor *ip;
 843         int idx;
 844         uintptr_t func;
 845
 846         ip = idt;
 847         for (idx = 0; idx < NIDT && !db_pager_quit; idx++) {
 848                 func = ((long)ip->gd_hioffset << 16 | ip->gd_looffset);
 849                 if (func != (uintptr_t)&IDTVEC(rsvd)) {
 850                         db_printf("%3d\t", idx);
 851                         db_printsym(func, DB_STGY_PROC);
 852                         db_printf("\n");
 853                 }
 854                 ip++;
 855         }
 856 }
 857
 858 /* Show privileged registers. */
 859 DB_SHOW_COMMAND(sysregs, db_show_sysregs)
 860 {
 861         struct {
 862                 uint16_t limit;
 863                 uint64_t base;
 864         } __packed idtr, gdtr;
 865         uint16_t ldt, tr;
 866
 867         __asm __volatile("sidt %0" : "=m" (idtr));
 868         db_printf("idtr\t0x%016lx/%04x\n",
 869             (u_long)idtr.base, (u_int)idtr.limit);
 870         __asm __volatile("sgdt %0" : "=m" (gdtr));
 871         db_printf("gdtr\t0x%016lx/%04x\n",
 872             (u_long)gdtr.base, (u_int)gdtr.limit);
 873         __asm __volatile("sldt %0" : "=r" (ldt));
 874         db_printf("ldtr\t0x%04x\n", ldt);
 875         __asm __volatile("str %0" : "=r" (tr));
 876         db_printf("tr\t0x%04x\n", tr);
 877         db_printf("cr0\t0x%016lx\n", rcr0());
 878         db_printf("cr2\t0x%016lx\n", rcr2());
 879         db_printf("cr3\t0x%016lx\n", rcr3());
 880         db_printf("cr4\t0x%016lx\n", rcr4());
 881         if (rcr4() & CR4_XSAVE)
 882                 db_printf("xcr0\t0x%016lx\n", rxcr(0));
 883         db_printf("EFER\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_EFER));
 884         if (cpu_feature2 & (CPUID2_VMX | CPUID2_SMX))
 885                 db_printf("FEATURES_CTL\t%016lx\n",
 886                     rdmsr(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL));
 887         db_printf("DEBUG_CTL\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_DEBUGCTLMSR));
 888         db_printf("PAT\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_PAT));
 889         db_printf("GSBASE\t0x%016lx\n", rdmsr(MSR_GSBASE));
 890 }
 891
 892 DB_SHOW_COMMAND(dbregs, db_show_dbregs)
 893 {
 894
 895         db_printf("dr0\t0x%016lx\n", rdr0());
 896         db_printf("dr1\t0x%016lx\n", rdr1());
 897         db_printf("dr2\t0x%016lx\n", rdr2());
 898         db_printf("dr3\t0x%016lx\n", rdr3());
 899         db_printf("dr6\t0x%016lx\n", rdr6());
 900         db_printf("dr7\t0x%016lx\n", rdr7());
 901 }
 902 #endif
 903
 904 void
 905 sdtossd(sd, ssd)
 906         struct user_segment_descriptor *sd;
 907         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 908 {
 909
 910         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
 911         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
 912         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
 913         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
 914         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
 915         ssd->ssd_long  = sd->sd_long;
 916         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
 917         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
 918 }
 919
 920 void
 921 ssdtosd(ssd, sd)
 922         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 923         struct user_segment_descriptor *sd;
 924 {
 925
 926         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 927         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
 928         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 929         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 930         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 931         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 932         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 933         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
 934         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
 935         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 936 }
 937
 938 void
 939 ssdtosyssd(ssd, sd)
 940         struct soft_segment_descriptor *ssd;
 941         struct system_segment_descriptor *sd;
 942 {
 943
 944         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
 945         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
 946         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
 947         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
 948         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
 949         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
 950         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
 951         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
 952 }
 953
 954 #if !defined(DEV_ATPIC) && defined(DEV_ISA)
 955 #include <isa/isavar.h>
 956 #include <isa/isareg.h>
 957 /*
 958  * Return a bitmap of the current interrupt requests.  This is 8259-specific
 959  * and is only suitable for use at probe time.
 960  * This is only here to pacify sio.  It is NOT FATAL if this doesn't work.
 961  * It shouldn't be here.  There should probably be an APIC centric
 962  * implementation in the apic driver code, if at all.
 963  */
 964 intrmask_t
 965 isa_irq_pending(void)
 966 {
 967         u_char irr1;
 968         u_char irr2;
 969
 970         irr1 = inb(IO_ICU1);
 971         irr2 = inb(IO_ICU2);
 972         return ((irr2 << 8) | irr1);
 973 }
 974 #endif
 975
 976 u_int basemem;
 977
 978 static int
 979 add_physmap_entry(uint64_t base, uint64_t length, vm_paddr_t *physmap,
 980     int *physmap_idxp)
 981 {
 982         int i, insert_idx, physmap_idx;
 983
 984         physmap_idx = *physmap_idxp;
 985
 986         if (length == 0)
 987                 return (1);
 988
 989         /*
 990          * Find insertion point while checking for overlap.  Start off by
 991          * assuming the new entry will be added to the end.
 992          *
 993          * NB: physmap_idx points to the next free slot.
 994          */
 995         insert_idx = physmap_idx;
 996         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
 997                 if (base < physmap[i + 1]) {
 998                         if (base + length <= physmap[i]) {
 999                                 insert_idx = i;
1000                                 break;
1001                         }
1002                         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1003                                 printf(
1004                     "Overlapping memory regions, ignoring second region\n");
1005                         return (1);
1006                 }
1007         }
1008
1009         /* See if we can prepend to the next entry. */
1010         if (insert_idx <= physmap_idx && base + length == physmap[insert_idx]) {
1011                 physmap[insert_idx] = base;
1012                 return (1);
1013         }
1014
1015         /* See if we can append to the previous entry. */
1016         if (insert_idx > 0 && base == physmap[insert_idx - 1]) {
1017                 physmap[insert_idx - 1] += length;
1018                 return (1);
1019         }
1020
1021         physmap_idx += 2;
1022         *physmap_idxp = physmap_idx;
1023         if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1024                 printf(
1025                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1026                 return (0);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * Move the last 'N' entries down to make room for the new
1031          * entry if needed.
1032          */
1033         for (i = (physmap_idx - 2); i > insert_idx; i -= 2) {
1034                 physmap[i] = physmap[i - 2];
1035                 physmap[i + 1] = physmap[i - 1];
1036         }
1037
1038         /* Insert the new entry. */
1039         physmap[insert_idx] = base;
1040         physmap[insert_idx + 1] = base + length;
1041         return (1);
1042 }
1043
1044 void
1045 bios_add_smap_entries(struct bios_smap *smapbase, u_int32_t smapsize,
1046                       vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idx)
1047 {
1048         struct bios_smap *smap, *smapend;
1049
1050         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1051
1052         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++) {
1053                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1054                         printf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1055                             smap->type, smap->base, smap->length);
1056
1057                 if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1058                         continue;
1059
1060                 if (!add_physmap_entry(smap->base, smap->length, physmap,
1061                     physmap_idx))
1062                         break;
1063         }
1064 }
1065
1066 #define efi_next_descriptor(ptr, size) \
1067         ((struct efi_md *)(((uint8_t *) ptr) + size))
1068
1069 static void
1070 add_efi_map_entries(struct efi_map_header *efihdr, vm_paddr_t *physmap,
1071     int *physmap_idx)
1072 {
1073         struct efi_md *map, *p;
1074         const char *type;
1075         size_t efisz;
1076         int ndesc, i;
1077
1078         static const char *types[] = {
1079                 "Reserved",
1080                 "LoaderCode",
1081                 "LoaderData",
1082                 "BootServicesCode",
1083                 "BootServicesData",
1084                 "RuntimeServicesCode",
1085                 "RuntimeServicesData",
1086                 "ConventionalMemory",
1087                 "UnusableMemory",
1088                 "ACPIReclaimMemory",
1089                 "ACPIMemoryNVS",
1090                 "MemoryMappedIO",
1091                 "MemoryMappedIOPortSpace",
1092                 "PalCode"
1093         };
1094
1095         /*
1096          * Memory map data provided by UEFI via the GetMemoryMap
1097          * Boot Services API.
1098          */
1099         efisz = (sizeof(struct efi_map_header) + 0xf) & ~0xf;
1100         map = (struct efi_md *)((uint8_t *)efihdr + efisz);
1101
1102         if (efihdr->descriptor_size == 0)
1103                 return;
1104         ndesc = efihdr->memory_size / efihdr->descriptor_size;
1105
1106         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1107                 printf("%23s %12s %12s %8s %4s\n",
1108                     "Type", "Physical", "Virtual", "#Pages", "Attr");
1109
1110         for (i = 0, p = map; i < ndesc; i++,
1111             p = efi_next_descriptor(p, efihdr->descriptor_size)) {
1112                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1113                         if (p->md_type <= EFI_MD_TYPE_PALCODE)
1114                                 type = types[p->md_type];
1115                         else
1116                                 type = "<INVALID>";
1117                         printf("%23s %012lx %12p %08lx ", type, p->md_phys,
1118                             p->md_virt, p->md_pages);
1119                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UC)
1120                                 printf("UC ");
1121                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WC)
1122                                 printf("WC ");
1123                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WT)
1124                                 printf("WT ");
1125                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WB)
1126                                 printf("WB ");
1127                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_UCE)
1128                                 printf("UCE ");
1129                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_WP)
1130                                 printf("WP ");
1131                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RP)
1132                                 printf("RP ");
1133                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_XP)
1134                                 printf("XP ");
1135                         if (p->md_attr & EFI_MD_ATTR_RT)
1136                                 printf("RUNTIME");
1137                         printf("\n");
1138                 }
1139
1140                 switch (p->md_type) {
1141                 case EFI_MD_TYPE_CODE:
1142                 case EFI_MD_TYPE_DATA:
1143                 case EFI_MD_TYPE_BS_CODE:
1144                 case EFI_MD_TYPE_BS_DATA:
1145                 case EFI_MD_TYPE_FREE:
1146                         /*
1147                          * We're allowed to use any entry with these types.
1148                          */
1149                         break;
1150                 default:
1151                         continue;
1152                 }
1153
1154                 if (!add_physmap_entry(p->md_phys, (p->md_pages * PAGE_SIZE),
1155                     physmap, physmap_idx))
1156                         break;
1157         }
1158 }
1159
1160 static char bootmethod[16] = "";
1161 SYSCTL_STRING(_machdep, OID_AUTO, bootmethod, CTLFLAG_RD, bootmethod, 0,
1162     "System firmware boot method");
1163
1164 static void
1165 native_parse_memmap(caddr_t kmdp, vm_paddr_t *physmap, int *physmap_idx)
1166 {
1167         struct bios_smap *smap;
1168         struct efi_map_header *efihdr;
1169         u_int32_t size;
1170
1171         /*
1172          * Memory map from INT 15:E820.
1173          *
1174          * subr_module.c says:
1175          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1176          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1177          */
1178
1179         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1180             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1181         smap = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1182             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1183         if (efihdr == NULL && smap == NULL)
1184                 panic("No BIOS smap or EFI map info from loader!");
1185
1186         if (efihdr != NULL) {
1187                 add_efi_map_entries(efihdr, physmap, physmap_idx);
1188                 strlcpy(bootmethod, "UEFI", sizeof(bootmethod));
1189         } else {
1190                 size = *((u_int32_t *)smap - 1);
1191                 bios_add_smap_entries(smap, size, physmap, physmap_idx);
1192                 strlcpy(bootmethod, "BIOS", sizeof(bootmethod));
1193         }
1194 }
1195
1196 #define PAGES_PER_GB    (1024 * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE)
1197
1198 /*
1199  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1200  * available physical memory in the system, then test this memory and
1201  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1202  *
1203  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1204  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1205  *
1206  * XXX first should be vm_paddr_t.
1207  */
1208 static void
1209 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
1210 {
1211         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1212         vm_paddr_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1213         u_long physmem_start, physmem_tunable, memtest;
1214         pt_entry_t *pte;
1215         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1216         int page_counter;
1217
1218         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1219         physmap_idx = 0;
1220
1221         init_ops.parse_memmap(kmdp, physmap, &physmap_idx);
1222         physmap_idx -= 2;
1223
1224         /*
1225          * Find the 'base memory' segment for SMP
1226          */
1227         basemem = 0;
1228         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1229                 if (physmap[i] <= 0xA0000) {
1230                         basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1231                         break;
1232                 }
1233         }
1234         if (basemem == 0 || basemem > 640) {
1235                 if (bootverbose)
1236                         printf(
1237                 "Memory map doesn't contain a basemem segment, faking it");
1238                 basemem = 640;
1239         }
1240
1241         /*
1242          * Make hole for "AP -> long mode" bootstrap code.  The
1243          * mp_bootaddress vector is only available when the kernel
1244          * is configured to support APs and APs for the system start
1245          * in 32bit mode (e.g. SMP bare metal).
1246          */
1247         if (init_ops.mp_bootaddress) {
1248                 if (physmap[1] >= 0x100000000)
1249                         panic(
1250         "Basemem segment is not suitable for AP bootstrap code!");
1251                 physmap[1] = init_ops.mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1252         }
1253
1254         /*
1255          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1256          * highest page of the physical address space.  It should be
1257          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1258          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1259          */
1260         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1261
1262 #ifdef MAXMEM
1263         Maxmem = MAXMEM / 4;
1264 #endif
1265
1266         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1267                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1268
1269         /*
1270          * The boot memory test is disabled by default, as it takes a
1271          * significant amount of time on large-memory systems, and is
1272          * unfriendly to virtual machines as it unnecessarily touches all
1273          * pages.
1274          *
1275          * A general name is used as the code may be extended to support
1276          * additional tests beyond the current "page present" test.
1277          */
1278         memtest = 0;
1279         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.memtest.tests", &memtest);
1280
1281         /*
1282          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
1283          * in the system.
1284          */
1285         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1286                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1287
1288         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1289             (boothowto & RB_VERBOSE))
1290                 printf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1291
1292         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1293         pmap_bootstrap(&first);
1294
1295         /*
1296          * Size up each available chunk of physical memory.
1297          *
1298          * XXX Some BIOSes corrupt low 64KB between suspend and resume.
1299          * By default, mask off the first 16 pages unless we appear to be
1300          * running in a VM.
1301          */
1302         physmem_start = (vm_guest > VM_GUEST_NO ? 1 : 16) << PAGE_SHIFT;
1303         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem.start", &physmem_start);
1304         if (physmap[0] < physmem_start) {
1305                 if (physmem_start < PAGE_SIZE)
1306                         physmap[0] = PAGE_SIZE;
1307                 else if (physmem_start >= physmap[1])
1308                         physmap[0] = round_page(physmap[1] - PAGE_SIZE);
1309                 else
1310                         physmap[0] = round_page(physmem_start);
1311         }
1312         pa_indx = 0;
1313         da_indx = 1;
1314         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1315         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1316         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1317         pte = CMAP1;
1318
1319         /*
1320          * Get dcons buffer address
1321          */
1322         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1323             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1324                 dcons_addr = 0;
1325
1326         /*
1327          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1328          * round up the start address and round down the end address.
1329          */
1330         page_counter = 0;
1331         if (memtest != 0)
1332                 printf("Testing system memory");
1333         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1334                 vm_paddr_t end;
1335
1336                 end = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1337                 if (physmap[i + 1] < end)
1338                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1339                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1340                         int tmp, page_bad, full;
1341                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1342
1343                         full = FALSE;
1344                         /*
1345                          * block out kernel memory as not available.
1346                          */
1347                         if (pa >= (vm_paddr_t)kernphys && pa < first)
1348                                 goto do_dump_avail;
1349
1350                         /*
1351                          * block out dcons buffer
1352                          */
1353                         if (dcons_addr > 0
1354                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1355                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1356                                 goto do_dump_avail;
1357
1358                         page_bad = FALSE;
1359                         if (memtest == 0)
1360                                 goto skip_memtest;
1361
1362                         /*
1363                          * Print a "." every GB to show we're making
1364                          * progress.
1365                          */
1366                         page_counter++;
1367                         if ((page_counter % PAGES_PER_GB) == 0)
1368                                 printf(".");
1369
1370                         /*
1371                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1372                          */
1373                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_NC_PWT | PG_NC_PCD;
1374                         invltlb();
1375
1376                         tmp = *(int *)ptr;
1377                         /*
1378                          * Test for alternating 1's and 0's
1379                          */
1380                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1381                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1382                                 page_bad = TRUE;
1383                         /*
1384                          * Test for alternating 0's and 1's
1385                          */
1386                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1387                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1388                                 page_bad = TRUE;
1389                         /*
1390                          * Test for all 1's
1391                          */
1392                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1393                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1394                                 page_bad = TRUE;
1395                         /*
1396                          * Test for all 0's
1397                          */
1398                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1399                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1400                                 page_bad = TRUE;
1401                         /*
1402                          * Restore original value.
1403                          */
1404                         *(int *)ptr = tmp;
1405
1406 skip_memtest:
1407                         /*
1408                          * Adjust array of valid/good pages.
1409                          */
1410                         if (page_bad == TRUE)
1411                                 continue;
1412                         /*
1413                          * If this good page is a continuation of the
1414                          * previous set of good pages, then just increase
1415                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1416                          * Note that "end" points one higher than end,
1417                          * making the range >= start and < end.
1418                          * If we're also doing a speculative memory
1419                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1420                          * so that we keep going. The first bad page
1421                          * will terminate the loop.
1422                          */
1423                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1424                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1425                         } else {
1426                                 pa_indx++;
1427                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1428                                         printf(
1429                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1430                                         pa_indx--;
1431                                         full = TRUE;
1432                                         goto do_dump_avail;
1433                                 }
1434                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1435                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1436                         }
1437                         physmem++;
1438 do_dump_avail:
1439                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1440                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1441                         } else {
1442                                 da_indx++;
1443                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1444                                         da_indx--;
1445                                         goto do_next;
1446                                 }
1447                                 dump_avail[da_indx++] = pa; /* start */
1448                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1449                         }
1450 do_next:
1451                         if (full)
1452                                 break;
1453                 }
1454         }
1455         *pte = 0;
1456         invltlb();
1457         if (memtest != 0)
1458                 printf("\n");
1459
1460         /*
1461          * XXX
1462          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1463          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1464          * calculation, etc.).
1465          */
1466         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1467             round_page(msgbufsize) >= phys_avail[pa_indx]) {
1468                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1469                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1470                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1471         }
1472
1473         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1474
1475         /* Trim off space for the message buffer. */
1476         phys_avail[pa_indx] -= round_page(msgbufsize);
1477
1478         /* Map the message buffer. */
1479         msgbufp = (struct msgbuf *)PHYS_TO_DMAP(phys_avail[pa_indx]);
1480 }
1481
1482 static caddr_t
1483 native_parse_preload_data(u_int64_t modulep)
1484 {
1485         caddr_t kmdp;
1486 #ifdef DDB
1487         vm_offset_t ksym_start;
1488         vm_offset_t ksym_end;
1489 #endif
1490
1491         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + KERNBASE);
1492         preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1493         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1494         if (kmdp == NULL)
1495                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1496         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1497         kern_envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *) + KERNBASE;
1498 #ifdef DDB
1499         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1500         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1501         db_fetch_ksymtab(ksym_start, ksym_end);
1502 #endif
1503
1504         return (kmdp);
1505 }
1506
1507 u_int64_t
1508 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1509 {
1510         caddr_t kmdp;
1511         int gsel_tss, x;
1512         struct pcpu *pc;
1513         struct nmi_pcpu *np;
1514         struct xstate_hdr *xhdr;
1515         u_int64_t msr;
1516         char *env;
1517         size_t kstack0_sz;
1518
1519         /*
1520          * This may be done better later if it gets more high level
1521          * components in it. If so just link td->td_proc here.
1522          */
1523         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
1524
1525         kmdp = init_ops.parse_preload_data(modulep);
1526
1527         /* Init basic tunables, hz etc */
1528         init_param1();
1529
1530         thread0.td_kstack = physfree + KERNBASE;
1531         thread0.td_kstack_pages = kstack_pages;
1532         kstack0_sz = thread0.td_kstack_pages * PAGE_SIZE;
1533         bzero((void *)thread0.td_kstack, kstack0_sz);
1534         physfree += kstack0_sz;
1535
1536         /*
1537          * make gdt memory segments
1538          */
1539         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1540                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1) &&
1541                     x != GUSERLDT_SEL && x != (GUSERLDT_SEL) + 1)
1542                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1543         }
1544         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base = (uintptr_t)&common_tss[0];
1545         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1546             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1547
1548         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1549         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1550         lgdt(&r_gdt);
1551         pc = &__pcpu[0];
1552
1553         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1554         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)pc);
1555         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1556
1557         pcpu_init(pc, 0, sizeof(struct pcpu));
1558         dpcpu_init((void *)(physfree + KERNBASE), 0);
1559         physfree += DPCPU_SIZE;
1560         PCPU_SET(prvspace, pc);
1561         PCPU_SET(curthread, &thread0);
1562         PCPU_SET(tssp, &common_tss[0]);
1563         PCPU_SET(commontssp, &common_tss[0]);
1564         PCPU_SET(tss, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1565         PCPU_SET(ldt, (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GUSERLDT_SEL]);
1566         PCPU_SET(fs32p, &gdt[GUFS32_SEL]);
1567         PCPU_SET(gs32p, &gdt[GUGS32_SEL]);
1568
1569         /*
1570          * Initialize mutexes.
1571          *
1572          * icu_lock: in order to allow an interrupt to occur in a critical
1573          *           section, to set pcpu->ipending (etc...) properly, we
1574          *           must be able to get the icu lock, so it can't be
1575          *           under witness.
1576          */
1577         mutex_init();
1578         mtx_init(&icu_lock, "icu", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOWITNESS);
1579         mtx_init(&dt_lock, "descriptor tables", NULL, MTX_DEF);
1580
1581         /* exceptions */
1582         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1583                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1584         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1585         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1586         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 2);
1587         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1588         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1589         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1590         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1591         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1592         setidt(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1593         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1594         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1595         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1596         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1597         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1598         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1599         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1600         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1601         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1602         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1603 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1604         setidt(IDT_DTRACE_RET, &IDTVEC(dtrace_ret), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1605 #endif
1606 #ifdef XENHVM
1607         setidt(IDT_EVTCHN, &IDTVEC(xen_intr_upcall), SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1608 #endif
1609
1610         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1611         r_idt.rd_base = (long) idt;
1612         lidt(&r_idt);
1613
1614         /*
1615          * Initialize the clock before the console so that console
1616          * initialization can use DELAY().
1617          */
1618         clock_init();
1619
1620         /*
1621          * Use vt(4) by default for UEFI boot (during the sc(4)/vt(4)
1622          * transition).
1623          */
1624         if (preload_search_info(kmdp, MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP)
1625             != NULL)
1626                 vty_set_preferred(VTY_VT);
1627
1628         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1629         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1630         initializecpucache();
1631
1632         /* doublefault stack space, runs on ist1 */
1633         common_tss[0].tss_ist1 = (long)&dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1634
1635         /*
1636          * NMI stack, runs on ist2.  The pcpu pointer is stored just
1637          * above the start of the ist2 stack.
1638          */
1639         np = ((struct nmi_pcpu *) &nmi0_stack[sizeof(nmi0_stack)]) - 1;
1640         np->np_pcpu = (register_t) pc;
1641         common_tss[0].tss_ist2 = (long) np;
1642
1643         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1644         common_tss[0].tss_iobase = sizeof(struct amd64tss) + IOPERM_BITMAP_SIZE;
1645
1646         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1647         ltr(gsel_tss);
1648
1649         /* Set up the fast syscall stuff */
1650         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1651         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1652         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1653         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1654         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1655               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1656         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1657         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D);
1658
1659         getmemsize(kmdp, physfree);
1660         init_param2(physmem);
1661
1662         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1663
1664         cninit();
1665
1666 #ifdef DEV_ISA
1667 #ifdef DEV_ATPIC
1668         elcr_probe();
1669         atpic_startup();
1670 #else
1671         /* Reset and mask the atpics and leave them shut down. */
1672         atpic_reset();
1673
1674         /*
1675          * Point the ICU spurious interrupt vectors at the APIC spurious
1676          * interrupt handler.
1677          */
1678         setidt(IDT_IO_INTS + 7, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1679         setidt(IDT_IO_INTS + 15, IDTVEC(spuriousint), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1680 #endif
1681 #else
1682 #error "have you forgotten the isa device?";
1683 #endif
1684
1685         kdb_init();
1686
1687 #ifdef KDB
1688         if (boothowto & RB_KDB)
1689                 kdb_enter(KDB_WHY_BOOTFLAGS,
1690                     "Boot flags requested debugger");
1691 #endif
1692
1693         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1694         fpuinit();
1695
1696         /*
1697          * Set up thread0 pcb after fpuinit calculated pcb + fpu save
1698          * area size.  Zero out the extended state header in fpu save
1699          * area.
1700          */
1701         thread0.td_pcb = get_pcb_td(&thread0);
1702         bzero(get_pcb_user_save_td(&thread0), cpu_max_ext_state_size);
1703         if (use_xsave) {
1704                 xhdr = (struct xstate_hdr *)(get_pcb_user_save_td(&thread0) +
1705                     1);
1706                 xhdr->xstate_bv = xsave_mask;
1707         }
1708         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1709         common_tss[0].tss_rsp0 = (vm_offset_t)thread0.td_pcb;
1710         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1711         common_tss[0].tss_rsp0 &= ~0xFul;
1712         PCPU_SET(rsp0, common_tss[0].tss_rsp0);
1713         PCPU_SET(curpcb, thread0.td_pcb);
1714
1715         /* transfer to user mode */
1716
1717         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1718         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1719         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1720         _ufssel = GSEL(GUFS32_SEL, SEL_UPL);
1721         _ugssel = GSEL(GUGS32_SEL, SEL_UPL);
1722
1723         load_ds(_udatasel);
1724         load_es(_udatasel);
1725         load_fs(_ufssel);
1726
1727         /* setup proc 0's pcb */
1728         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1729         thread0.td_frame = &proc0_tf;
1730
1731         env = kern_getenv("kernelname");
1732         if (env != NULL)
1733                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1734
1735         cpu_probe_amdc1e();
1736
1737 #ifdef FDT
1738         x86_init_fdt();
1739 #endif
1740
1741         /* Location of kernel stack for locore */
1742         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1743 }
1744
1745 void
1746 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
1747 {
1748
1749         pcpu->pc_acpi_id = 0xffffffff;
1750 }
1751
1752 static int
1753 smap_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1754 {
1755         struct bios_smap *smapbase;
1756         struct bios_smap_xattr smap;
1757         caddr_t kmdp;
1758         uint32_t *smapattr;
1759         int count, error, i;
1760
1761         /* Retrieve the system memory map from the loader. */
1762         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1763         if (kmdp == NULL)
1764                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1765         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1766             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1767         if (smapbase == NULL)
1768                 return (0);
1769         smapattr = (uint32_t *)preload_search_info(kmdp,
1770             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP_XATTR);
1771         count = *((uint32_t *)smapbase - 1) / sizeof(*smapbase);
1772         error = 0;
1773         for (i = 0; i < count; i++) {
1774                 smap.base = smapbase[i].base;
1775                 smap.length = smapbase[i].length;
1776                 smap.type = smapbase[i].type;
1777                 if (smapattr != NULL)
1778                         smap.xattr = smapattr[i];
1779                 else
1780                         smap.xattr = 0;
1781                 error = SYSCTL_OUT(req, &smap, sizeof(smap));
1782         }
1783         return (error);
1784 }
1785 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, smap, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1786     smap_sysctl_handler, "S,bios_smap_xattr", "Raw BIOS SMAP data");
1787
1788 static int
1789 efi_map_sysctl_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1790 {
1791         struct efi_map_header *efihdr;
1792         caddr_t kmdp;
1793         uint32_t efisize;
1794
1795         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1796         if (kmdp == NULL)
1797                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1798         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1799             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1800         if (efihdr == NULL)
1801                 return (0);
1802         efisize = *((uint32_t *)efihdr - 1);
1803         return (SYSCTL_OUT(req, efihdr, efisize));
1804 }
1805 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, efi_map, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD, NULL, 0,
1806     efi_map_sysctl_handler, "S,efi_map_header", "Raw EFI Memory Map");
1807
1808 void
1809 spinlock_enter(void)
1810 {
1811         struct thread *td;
1812         register_t flags;
1813
1814         td = curthread;
1815         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
1816                 flags = intr_disable();
1817                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
1818                 td->td_md.md_saved_flags = flags;
1819         } else
1820                 td->td_md.md_spinlock_count++;
1821         critical_enter();
1822 }
1823
1824 void
1825 spinlock_exit(void)
1826 {
1827         struct thread *td;
1828         register_t flags;
1829
1830         td = curthread;
1831         critical_exit();
1832         flags = td->td_md.md_saved_flags;
1833         td->td_md.md_spinlock_count--;
1834         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
1835                 intr_restore(flags);
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
1840  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
1841  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
1842  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
1843  * enough for a backtrace.
1844  */
1845 void
1846 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
1847 {
1848
1849         pcb->pcb_r12 = tf->tf_r12;
1850         pcb->pcb_r13 = tf->tf_r13;
1851         pcb->pcb_r14 = tf->tf_r14;
1852         pcb->pcb_r15 = tf->tf_r15;
1853         pcb->pcb_rbp = tf->tf_rbp;
1854         pcb->pcb_rbx = tf->tf_rbx;
1855         pcb->pcb_rip = tf->tf_rip;
1856         pcb->pcb_rsp = tf->tf_rsp;
1857 }
1858
1859 int
1860 ptrace_set_pc(struct thread *td, unsigned long addr)
1861 {
1862
1863         td->td_frame->tf_rip = addr;
1864         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
1865         return (0);
1866 }
1867
1868 int
1869 ptrace_single_step(struct thread *td)
1870 {
1871         td->td_frame->tf_rflags |= PSL_T;
1872         return (0);
1873 }
1874
1875 int
1876 ptrace_clear_single_step(struct thread *td)
1877 {
1878         td->td_frame->tf_rflags &= ~PSL_T;
1879         return (0);
1880 }
1881
1882 int
1883 fill_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1884 {
1885         struct trapframe *tp;
1886
1887         tp = td->td_frame;
1888         return (fill_frame_regs(tp, regs));
1889 }
1890
1891 int
1892 fill_frame_regs(struct trapframe *tp, struct reg *regs)
1893 {
1894         regs->r_r15 = tp->tf_r15;
1895         regs->r_r14 = tp->tf_r14;
1896         regs->r_r13 = tp->tf_r13;
1897         regs->r_r12 = tp->tf_r12;
1898         regs->r_r11 = tp->tf_r11;
1899         regs->r_r10 = tp->tf_r10;
1900         regs->r_r9  = tp->tf_r9;
1901         regs->r_r8  = tp->tf_r8;
1902         regs->r_rdi = tp->tf_rdi;
1903         regs->r_rsi = tp->tf_rsi;
1904         regs->r_rbp = tp->tf_rbp;
1905         regs->r_rbx = tp->tf_rbx;
1906         regs->r_rdx = tp->tf_rdx;
1907         regs->r_rcx = tp->tf_rcx;
1908         regs->r_rax = tp->tf_rax;
1909         regs->r_rip = tp->tf_rip;
1910         regs->r_cs = tp->tf_cs;
1911         regs->r_rflags = tp->tf_rflags;
1912         regs->r_rsp = tp->tf_rsp;
1913         regs->r_ss = tp->tf_ss;
1914         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
1915                 regs->r_ds = tp->tf_ds;
1916                 regs->r_es = tp->tf_es;
1917                 regs->r_fs = tp->tf_fs;
1918                 regs->r_gs = tp->tf_gs;
1919         } else {
1920                 regs->r_ds = 0;
1921                 regs->r_es = 0;
1922                 regs->r_fs = 0;
1923                 regs->r_gs = 0;
1924         }
1925         return (0);
1926 }
1927
1928 int
1929 set_regs(struct thread *td, struct reg *regs)
1930 {
1931         struct trapframe *tp;
1932         register_t rflags;
1933
1934         tp = td->td_frame;
1935         rflags = regs->r_rflags & 0xffffffff;
1936         if (!EFL_SECURE(rflags, tp->tf_rflags) || !CS_SECURE(regs->r_cs))
1937                 return (EINVAL);
1938         tp->tf_r15 = regs->r_r15;
1939         tp->tf_r14 = regs->r_r14;
1940         tp->tf_r13 = regs->r_r13;
1941         tp->tf_r12 = regs->r_r12;
1942         tp->tf_r11 = regs->r_r11;
1943         tp->tf_r10 = regs->r_r10;
1944         tp->tf_r9  = regs->r_r9;
1945         tp->tf_r8  = regs->r_r8;
1946         tp->tf_rdi = regs->r_rdi;
1947         tp->tf_rsi = regs->r_rsi;
1948         tp->tf_rbp = regs->r_rbp;
1949         tp->tf_rbx = regs->r_rbx;
1950         tp->tf_rdx = regs->r_rdx;
1951         tp->tf_rcx = regs->r_rcx;
1952         tp->tf_rax = regs->r_rax;
1953         tp->tf_rip = regs->r_rip;
1954         tp->tf_cs = regs->r_cs;
1955         tp->tf_rflags = rflags;
1956         tp->tf_rsp = regs->r_rsp;
1957         tp->tf_ss = regs->r_ss;
1958         if (0) {        /* XXXKIB */
1959                 tp->tf_ds = regs->r_ds;
1960                 tp->tf_es = regs->r_es;
1961                 tp->tf_fs = regs->r_fs;
1962                 tp->tf_gs = regs->r_gs;
1963                 tp->tf_flags = TF_HASSEGS;
1964         }
1965         set_pcb_flags(td->td_pcb, PCB_FULL_IRET);
1966         return (0);
1967 }
1968
1969 /* XXX check all this stuff! */
1970 /* externalize from sv_xmm */
1971 static void
1972 fill_fpregs_xmm(struct savefpu *sv_xmm, struct fpreg *fpregs)
1973 {
1974         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
1975         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
1976         int i;
1977
1978         /* pcb -> fpregs */
1979         bzero(fpregs, sizeof(*fpregs));
1980
1981         /* FPU control/status */
1982         penv_fpreg->en_cw = penv_xmm->en_cw;
1983         penv_fpreg->en_sw = penv_xmm->en_sw;
1984         penv_fpreg->en_tw = penv_xmm->en_tw;
1985         penv_fpreg->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
1986         penv_fpreg->en_rip = penv_xmm->en_rip;
1987         penv_fpreg->en_rdp = penv_xmm->en_rdp;
1988         penv_fpreg->en_mxcsr = penv_xmm->en_mxcsr;
1989         penv_fpreg->en_mxcsr_mask = penv_xmm->en_mxcsr_mask;
1990
1991         /* FPU registers */
1992         for (i = 0; i < 8; ++i)
1993                 bcopy(sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, fpregs->fpr_acc[i], 10);
1994
1995         /* SSE registers */
1996         for (i = 0; i < 16; ++i)
1997                 bcopy(sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, fpregs->fpr_xacc[i], 16);
1998 }
1999
2000 /* internalize from fpregs into sv_xmm */
2001 static void
2002 set_fpregs_xmm(struct fpreg *fpregs, struct savefpu *sv_xmm)
2003 {
2004         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2005         struct envxmm *penv_fpreg = (struct envxmm *)&fpregs->fpr_env;
2006         int i;
2007
2008         /* fpregs -> pcb */
2009         /* FPU control/status */
2010         penv_xmm->en_cw = penv_fpreg->en_cw;
2011         penv_xmm->en_sw = penv_fpreg->en_sw;
2012         penv_xmm->en_tw = penv_fpreg->en_tw;
2013         penv_xmm->en_opcode = penv_fpreg->en_opcode;
2014         penv_xmm->en_rip = penv_fpreg->en_rip;
2015         penv_xmm->en_rdp = penv_fpreg->en_rdp;
2016         penv_xmm->en_mxcsr = penv_fpreg->en_mxcsr;
2017         penv_xmm->en_mxcsr_mask = penv_fpreg->en_mxcsr_mask & cpu_mxcsr_mask;
2018
2019         /* FPU registers */
2020         for (i = 0; i < 8; ++i)
2021                 bcopy(fpregs->fpr_acc[i], sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc.fp_bytes, 10);
2022
2023         /* SSE registers */
2024         for (i = 0; i < 16; ++i)
2025                 bcopy(fpregs->fpr_xacc[i], sv_xmm->sv_xmm[i].xmm_bytes, 16);
2026 }
2027
2028 /* externalize from td->pcb */
2029 int
2030 fill_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2031 {
2032
2033         KASSERT(td == curthread || TD_IS_SUSPENDED(td) ||
2034             P_SHOULDSTOP(td->td_proc),
2035             ("not suspended thread %p", td));
2036         fpugetregs(td);
2037         fill_fpregs_xmm(get_pcb_user_save_td(td), fpregs);
2038         return (0);
2039 }
2040
2041 /* internalize to td->pcb */
2042 int
2043 set_fpregs(struct thread *td, struct fpreg *fpregs)
2044 {
2045
2046         set_fpregs_xmm(fpregs, get_pcb_user_save_td(td));
2047         fpuuserinited(td);
2048         return (0);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Get machine context.
2053  */
2054 int
2055 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int flags)
2056 {
2057         struct pcb *pcb;
2058         struct trapframe *tp;
2059
2060         pcb = td->td_pcb;
2061         tp = td->td_frame;
2062         PROC_LOCK(curthread->td_proc);
2063         mcp->mc_onstack = sigonstack(tp->tf_rsp);
2064         PROC_UNLOCK(curthread->td_proc);
2065         mcp->mc_r15 = tp->tf_r15;
2066         mcp->mc_r14 = tp->tf_r14;
2067         mcp->mc_r13 = tp->tf_r13;
2068         mcp->mc_r12 = tp->tf_r12;
2069         mcp->mc_r11 = tp->tf_r11;
2070         mcp->mc_r10 = tp->tf_r10;
2071         mcp->mc_r9  = tp->tf_r9;
2072         mcp->mc_r8  = tp->tf_r8;
2073         mcp->mc_rdi = tp->tf_rdi;
2074         mcp->mc_rsi = tp->tf_rsi;
2075         mcp->mc_rbp = tp->tf_rbp;
2076         mcp->mc_rbx = tp->tf_rbx;
2077         mcp->mc_rcx = tp->tf_rcx;
2078         mcp->mc_rflags = tp->tf_rflags;
2079         if (flags & GET_MC_CLEAR_RET) {
2080                 mcp->mc_rax = 0;
2081                 mcp->mc_rdx = 0;
2082                 mcp->mc_rflags &= ~PSL_C;
2083         } else {
2084                 mcp->mc_rax = tp->tf_rax;
2085                 mcp->mc_rdx = tp->tf_rdx;
2086         }
2087         mcp->mc_rip = tp->tf_rip;
2088         mcp->mc_cs = tp->tf_cs;
2089         mcp->mc_rsp = tp->tf_rsp;
2090         mcp->mc_ss = tp->tf_ss;
2091         mcp->mc_ds = tp->tf_ds;
2092         mcp->mc_es = tp->tf_es;
2093         mcp->mc_fs = tp->tf_fs;
2094         mcp->mc_gs = tp->tf_gs;
2095         mcp->mc_flags = tp->tf_flags;
2096         mcp->mc_len = sizeof(*mcp);
2097         get_fpcontext(td, mcp, NULL, 0);
2098         mcp->mc_fsbase = pcb->pcb_fsbase;
2099         mcp->mc_gsbase = pcb->pcb_gsbase;
2100         mcp->mc_xfpustate = 0;
2101         mcp->mc_xfpustate_len = 0;
2102         bzero(mcp->mc_spare, sizeof(mcp->mc_spare));
2103         return (0);
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Set machine context.
2108  *
2109  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
2110  * touch the cs selector.
2111  */
2112 int
2113 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
2114 {
2115         struct pcb *pcb;
2116         struct trapframe *tp;
2117         char *xfpustate;
2118         long rflags;
2119         int ret;
2120
2121         pcb = td->td_pcb;
2122         tp = td->td_frame;
2123         if (mcp->mc_len != sizeof(*mcp) ||
2124             (mcp->mc_flags & ~_MC_FLAG_MASK) != 0)
2125                 return (EINVAL);
2126         rflags = (mcp->mc_rflags & PSL_USERCHANGE) |
2127             (tp->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE);
2128         if (mcp->mc_flags & _MC_HASFPXSTATE) {
2129                 if (mcp->mc_xfpustate_len > cpu_max_ext_state_size -
2130                     sizeof(struct savefpu))
2131                         return (EINVAL);
2132                 xfpustate = __builtin_alloca(mcp->mc_xfpustate_len);
2133                 ret = copyin((void *)mcp->mc_xfpustate, xfpustate,
2134                     mcp->mc_xfpustate_len);
2135                 if (ret != 0)
2136                         return (ret);
2137         } else
2138                 xfpustate = NULL;
2139         ret = set_fpcontext(td, mcp, xfpustate, mcp->mc_xfpustate_len);
2140         if (ret != 0)
2141                 return (ret);
2142         tp->tf_r15 = mcp->mc_r15;
2143         tp->tf_r14 = mcp->mc_r14;
2144         tp->tf_r13 = mcp->mc_r13;
2145         tp->tf_r12 = mcp->mc_r12;
2146         tp->tf_r11 = mcp->mc_r11;
2147         tp->tf_r10 = mcp->mc_r10;
2148         tp->tf_r9  = mcp->mc_r9;
2149         tp->tf_r8  = mcp->mc_r8;
2150         tp->tf_rdi = mcp->mc_rdi;
2151         tp->tf_rsi = mcp->mc_rsi;
2152         tp->tf_rbp = mcp->mc_rbp;
2153         tp->tf_rbx = mcp->mc_rbx;
2154         tp->tf_rdx = mcp->mc_rdx;
2155         tp->tf_rcx = mcp->mc_rcx;
2156         tp->tf_rax = mcp->mc_rax;
2157         tp->tf_rip = mcp->mc_rip;
2158         tp->tf_rflags = rflags;
2159         tp->tf_rsp = mcp->mc_rsp;
2160         tp->tf_ss = mcp->mc_ss;
2161         tp->tf_flags = mcp->mc_flags;
2162         if (tp->tf_flags & TF_HASSEGS) {
2163                 tp->tf_ds = mcp->mc_ds;
2164                 tp->tf_es = mcp->mc_es;
2165                 tp->tf_fs = mcp->mc_fs;
2166                 tp->tf_gs = mcp->mc_gs;
2167         }
2168         if (mcp->mc_flags & _MC_HASBASES) {
2169                 pcb->pcb_fsbase = mcp->mc_fsbase;
2170                 pcb->pcb_gsbase = mcp->mc_gsbase;
2171         }
2172         set_pcb_flags(pcb, PCB_FULL_IRET);
2173         return (0);
2174 }
2175
2176 static void
2177 get_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpusave,
2178     size_t xfpusave_len)
2179 {
2180         size_t max_len, len;
2181
2182         mcp->mc_ownedfp = fpugetregs(td);
2183         bcopy(get_pcb_user_save_td(td), &mcp->mc_fpstate[0],
2184             sizeof(mcp->mc_fpstate));
2185         mcp->mc_fpformat = fpuformat();
2186         if (!use_xsave || xfpusave_len == 0)
2187                 return;
2188         max_len = cpu_max_ext_state_size - sizeof(struct savefpu);
2189         len = xfpusave_len;
2190         if (len > max_len) {
2191                 len = max_len;
2192                 bzero(xfpusave + max_len, len - max_len);
2193         }
2194         mcp->mc_flags |= _MC_HASFPXSTATE;
2195         mcp->mc_xfpustate_len = len;
2196         bcopy(get_pcb_user_save_td(td) + 1, xfpusave, len);
2197 }
2198
2199 static int
2200 set_fpcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, char *xfpustate,
2201     size_t xfpustate_len)
2202 {
2203         struct savefpu *fpstate;
2204         int error;
2205
2206         if (mcp->mc_fpformat == _MC_FPFMT_NODEV)
2207                 return (0);
2208         else if (mcp->mc_fpformat != _MC_FPFMT_XMM)
2209                 return (EINVAL);
2210         else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_NONE) {
2211                 /* We don't care what state is left in the FPU or PCB. */
2212                 fpstate_drop(td);
2213                 error = 0;
2214         } else if (mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_FPU ||
2215             mcp->mc_ownedfp == _MC_FPOWNED_PCB) {
2216                 fpstate = (struct savefpu *)&mcp->mc_fpstate;
2217                 fpstate->sv_env.en_mxcsr &= cpu_mxcsr_mask;
2218                 error = fpusetregs(td, fpstate, xfpustate, xfpustate_len);
2219         } else
2220                 return (EINVAL);
2221         return (error);
2222 }
2223
2224 void
2225 fpstate_drop(struct thread *td)
2226 {
2227
2228         KASSERT(PCB_USER_FPU(td->td_pcb), ("fpstate_drop: kernel-owned fpu"));
2229         critical_enter();
2230         if (PCPU_GET(fpcurthread) == td)
2231                 fpudrop();
2232         /*
2233          * XXX force a full drop of the fpu.  The above only drops it if we
2234          * owned it.
2235          *
2236          * XXX I don't much like fpugetuserregs()'s semantics of doing a full
2237          * drop.  Dropping only to the pcb matches fnsave's behaviour.
2238          * We only need to drop to !PCB_INITDONE in sendsig().  But
2239          * sendsig() is the only caller of fpugetuserregs()... perhaps we just
2240          * have too many layers.
2241          */
2242         clear_pcb_flags(curthread->td_pcb,
2243             PCB_FPUINITDONE | PCB_USERFPUINITDONE);
2244         critical_exit();
2245 }
2246
2247 int
2248 fill_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2249 {
2250         struct pcb *pcb;
2251
2252         if (td == NULL) {
2253                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2254                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2255                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2256                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2257                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2258                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2259         } else {
2260                 pcb = td->td_pcb;
2261                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2262                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2263                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2264                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2265                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2266                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2267         }
2268         dbregs->dr[4] = 0;
2269         dbregs->dr[5] = 0;
2270         dbregs->dr[8] = 0;
2271         dbregs->dr[9] = 0;
2272         dbregs->dr[10] = 0;
2273         dbregs->dr[11] = 0;
2274         dbregs->dr[12] = 0;
2275         dbregs->dr[13] = 0;
2276         dbregs->dr[14] = 0;
2277         dbregs->dr[15] = 0;
2278         return (0);
2279 }
2280
2281 int
2282 set_dbregs(struct thread *td, struct dbreg *dbregs)
2283 {
2284         struct pcb *pcb;
2285         int i;
2286
2287         if (td == NULL) {
2288                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2289                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2290                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2291                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2292                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2293                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2294         } else {
2295                 /*
2296                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2297                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2298                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2299                  * TRCTRAP or a general protection fault right here.
2300                  * Upper bits of dr6 and dr7 must not be set
2301                  */
2302                 for (i = 0; i < 4; i++) {
2303                         if (DBREG_DR7_ACCESS(dbregs->dr[7], i) == 0x02)
2304                                 return (EINVAL);
2305                         if (td->td_frame->tf_cs == _ucode32sel &&
2306                             DBREG_DR7_LEN(dbregs->dr[7], i) == DBREG_DR7_LEN_8)
2307                                 return (EINVAL);
2308                 }
2309                 if ((dbregs->dr[6] & 0xffffffff00000000ul) != 0 ||
2310                     (dbregs->dr[7] & 0xffffffff00000000ul) != 0)
2311                         return (EINVAL);
2312
2313                 pcb = td->td_pcb;
2314
2315                 /*
2316                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2317                  * process's address space.  If a process could do this, it
2318                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2319                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2320                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2321                  * process's address space.
2322                  *
2323                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2324                  * address space is written into from within the kernel
2325                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2326                  * from within kernel mode?
2327                  */
2328
2329                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 0)) {
2330                         /* dr0 is enabled */
2331                         if (dbregs->dr[0] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2332                                 return (EINVAL);
2333                 }
2334                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 1)) {
2335                         /* dr1 is enabled */
2336                         if (dbregs->dr[1] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2337                                 return (EINVAL);
2338                 }
2339                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 2)) {
2340                         /* dr2 is enabled */
2341                         if (dbregs->dr[2] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2342                                 return (EINVAL);
2343                 }
2344                 if (DBREG_DR7_ENABLED(dbregs->dr[7], 3)) {
2345                         /* dr3 is enabled */
2346                         if (dbregs->dr[3] >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2347                                 return (EINVAL);
2348                 }
2349
2350                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2351                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2352                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2353                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2354                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2355                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2356
2357                 set_pcb_flags(pcb, PCB_DBREGS);
2358         }
2359
2360         return (0);
2361 }
2362
2363 void
2364 reset_dbregs(void)
2365 {
2366
2367         load_dr7(0);    /* Turn off the control bits first */
2368         load_dr0(0);
2369         load_dr1(0);
2370         load_dr2(0);
2371         load_dr3(0);
2372         load_dr6(0);
2373 }
2374
2375 /*
2376  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2377  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2378  */
2379 int
2380 user_dbreg_trap(void)
2381 {
2382         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2383         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2384         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2385         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2386         int i;
2387
2388         dr7 = rdr7();
2389         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2390                 /*
2391                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2392                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2393                  * hardware debug registers
2394                  */
2395                 return 0;
2396         }
2397
2398         nbp = 0;
2399         dr6 = rdr6();
2400         bp = dr6 & 0x0000000f;
2401
2402         if (!bp) {
2403                 /*
2404                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2405                  * trap was not caused by any of the debug registers
2406                  */
2407                 return 0;
2408         }
2409
2410         /*
2411          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2412          * which ones and if any of them are user space addresses
2413          */
2414
2415         if (bp & 0x01) {
2416                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2417         }
2418         if (bp & 0x02) {
2419                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2420         }
2421         if (bp & 0x04) {
2422                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2423         }
2424         if (bp & 0x08) {
2425                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2426         }
2427
2428         for (i = 0; i < nbp; i++) {
2429                 if (addr[i] < (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2430                         /*
2431                          * addr[i] is in user space
2432                          */
2433                         return nbp;
2434                 }
2435         }
2436
2437         /*
2438          * None of the breakpoints are in user space.
2439          */
2440         return 0;
2441 }
2442
2443 #ifdef KDB
2444
2445 /*
2446  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only available as
2447  * inline functions, thus cannot be called from the debugger.
2448  */
2449
2450 /* silence compiler warnings */
2451 u_char inb_(u_short);
2452 void outb_(u_short, u_char);
2453
2454 u_char
2455 inb_(u_short port)
2456 {
2457         return inb(port);
2458 }
2459
2460 void
2461 outb_(u_short port, u_char data)
2462 {
2463         outb(port, data);
2464 }
2465
2466 #endif /* KDB */