sys/platform/pc64/x86_64/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   3  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   4  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm.
   5  * Copyright (c) 2008 The DragonFly Project.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * William Jolitz.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by the University of
  22  *      California, Berkeley and its contributors.
  23  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  24  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  25  *    without specific prior written permission.
  26  *
  27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  28  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  31  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  32  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  33  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  37  * SUCH DAMAGE.
  38  *
  39  * from: @(#)machdep.c  7.4 (Berkeley) 6/3/91
  40  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  41  */
  42
  43 //#include "use_npx.h"
  44 #include "use_isa.h"
  45 #include "opt_atalk.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_directio.h"
  50 #include "opt_inet.h"
  51 #include "opt_ipx.h"
  52 #include "opt_msgbuf.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/sysproto.h>
  58 #include <sys/signalvar.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/linker.h>
  61 #include <sys/malloc.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/priv.h>
  64 #include <sys/buf.h>
  65 #include <sys/reboot.h>
  66 #include <sys/mbuf.h>
  67 #include <sys/msgbuf.h>
  68 #include <sys/sysent.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/vmmeter.h>
  71 #include <sys/bus.h>
  72 #include <sys/upcall.h>
  73 #include <sys/usched.h>
  74 #include <sys/reg.h>
  75
  76 #include <vm/vm.h>
  77 #include <vm/vm_param.h>
  78 #include <sys/lock.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80 #include <vm/vm_object.h>
  81 #include <vm/vm_page.h>
  82 #include <vm/vm_map.h>
  83 #include <vm/vm_pager.h>
  84 #include <vm/vm_extern.h>
  85
  86 #include <sys/thread2.h>
  87 #include <sys/mplock2.h>
  88
  89 #include <sys/user.h>
  90 #include <sys/exec.h>
  91 #include <sys/cons.h>
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/clock.h>
  97 #include <machine/specialreg.h>
  98 #if JG
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #endif
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/metadata.h>
 103 #include <machine/pc/bios.h>
 104 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 105 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 106 #include <machine/smp.h>
 107 #ifdef PERFMON
 108 #include <machine/perfmon.h>
 109 #endif
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111 #include <machine/intr_machdep.h>
 112
 113 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 114 #include <bus/isa/isa_device.h>
 115 #endif
 116 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
 117 #include <bus/isa/rtc.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 121
 122 #include <sys/machintr.h>
 123 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
 124 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
 125 #include <machine_base/apic/lapic.h>
 126 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
 127 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
 128 #include <machine/mptable.h>
 129
 130 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 131
 132 extern u_int64_t hammer_time(u_int64_t, u_int64_t);
 133
 134 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 135 extern void identify_cpu(void);
 136 #if JG
 137 extern void finishidentcpu(void);
 138 #endif
 139 extern void panicifcpuunsupported(void);
 140
 141 static void cpu_startup(void *);
 142 static void pic_finish(void *);
 143 static void cpu_finish(void *);
 144
 145 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 146 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 147 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 148 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 149 #ifdef DIRECTIO
 150 extern void ffs_rawread_setup(void);
 151 #endif /* DIRECTIO */
 152 static void init_locks(void);
 153
 154 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 155 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
 156 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
 157
 158 #ifdef DDB
 159 extern vm_offset_t ksym_start, ksym_end;
 160 #endif
 161
 162 struct privatespace CPU_prvspace[MAXCPU] __aligned(4096); /* XXX */
 163
 164 int     _udatasel, _ucodesel, _ucode32sel;
 165 u_long  atdevbase;
 166 #ifdef SMP
 167 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 168 #else
 169 int64_t tsc_offsets[1];
 170 #endif
 171
 172 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 173 extern int swtch_optim_stats;
 174 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 175         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 176 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 177         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 178 #endif
 179
 180 long physmem = 0;
 181
 182 u_long ebda_addr = 0;
 183
 184 int imcr_present = 0;
 185
 186 int naps = 0; /* # of Applications processors */
 187
 188 u_int base_memory;
 189
 190 static int
 191 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 192 {
 193         u_long pmem = ctob(physmem);
 194
 195         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 196         return (error);
 197 }
 198
 199 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 200         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 201
 202 static int
 203 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 204 {
 205         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 206                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 207         return (error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 212
 213 static int
 214 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 215 {
 216         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 217                 x86_64_btop(avail_end - avail_start), req);
 218         return (error);
 219 }
 220
 221 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 222         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 223
 224 vm_paddr_t Maxmem;
 225 vm_paddr_t Realmem;
 226
 227 /*
 228  * The number of PHYSMAP entries must be one less than the number of
 229  * PHYSSEG entries because the PHYSMAP entry that spans the largest
 230  * physical address that is accessible by ISA DMA is split into two
 231  * PHYSSEG entries.
 232  */
 233 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * (VM_PHYSSEG_MAX - 1))
 234
 235 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 236 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_SIZE + 2];
 237
 238 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 239 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END (NELEM(phys_avail) - 2)
 240 #define DUMP_AVAIL_ARRAY_END (NELEM(dump_avail) - 2)
 241
 242 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 243 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 244 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 245 static struct trapframe proc0_tf;
 246
 247 static void
 248 cpu_startup(void *dummy)
 249 {
 250         caddr_t v;
 251         vm_size_t size = 0;
 252         vm_offset_t firstaddr;
 253
 254         /*
 255          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 256          */
 257         kprintf("%s", version);
 258         startrtclock();
 259         printcpuinfo();
 260         panicifcpuunsupported();
 261 #ifdef PERFMON
 262         perfmon_init();
 263 #endif
 264         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 265                 (intmax_t)Realmem,
 266                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 267         /*
 268          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 269          */
 270         if (bootverbose) {
 271                 int indx;
 272
 273                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 274                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 275                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 276
 277                         kprintf("0x%08jx - 0x%08jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
 278                                 (intmax_t)phys_avail[indx],
 279                                 (intmax_t)phys_avail[indx + 1] - 1,
 280                                 (intmax_t)size1,
 281                                 (intmax_t)(size1 / PAGE_SIZE));
 282                 }
 283         }
 284
 285         /*
 286          * Allocate space for system data structures.
 287          * The first available kernel virtual address is in "v".
 288          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 289          * As pages of memory are allocated and cleared,
 290          * "firstaddr" is incremented.
 291          * An index into the kernel page table corresponding to the
 292          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 293          */
 294
 295         /*
 296          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 297          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 298          * addresses to the various data structures.
 299          */
 300         firstaddr = 0;
 301 again:
 302         v = (caddr_t)firstaddr;
 303
 304 #define valloc(name, type, num) \
 305             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 306 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 307             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 308
 309         /*
 310          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 311          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 312          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 313          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 314          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 315          * maxbcache bytes.
 316          *
 317          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 318          */
 319         if (nbuf == 0) {
 320                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 321                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 322
 323                 nbuf = 50;
 324                 if (kbytes > 4096)
 325                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 326                 if (kbytes > 65536)
 327                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 328                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 329                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 330         }
 331
 332         /*
 333          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 334          * kernel_map.
 335          */
 336         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 337                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 338                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 339         }
 340
 341         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 342 #ifdef NSWBUF_MIN
 343         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 344                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 345 #endif
 346 #ifdef DIRECTIO
 347         ffs_rawread_setup();
 348 #endif
 349
 350         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 351         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 352
 353         /*
 354          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 355          */
 356         if (firstaddr == 0) {
 357                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 358                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 359                 if (firstaddr == 0)
 360                         panic("startup: no room for tables");
 361                 goto again;
 362         }
 363
 364         /*
 365          * End of second pass, addresses have been assigned
 366          */
 367         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 368                 panic("startup: table size inconsistency");
 369
 370         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 371                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 372         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 373                       (nbuf*BKVASIZE));
 374         buffer_map.system_map = 1;
 375         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 376                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 377         pager_map.system_map = 1;
 378
 379 #if defined(USERCONFIG)
 380         userconfig();
 381         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 382 #endif
 383
 384         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 385                 (uintmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 386                 (uintmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 387
 388         /*
 389          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 390          */
 391         bufinit();
 392         vm_pager_bufferinit();
 393 }
 394
 395 static void
 396 cpu_finish(void *dummy __unused)
 397 {
 398         cpu_setregs();
 399 }
 400
 401 static void
 402 pic_finish(void *dummy __unused)
 403 {
 404         /* Log ELCR information */
 405         elcr_dump();
 406
 407         /* Log MPTABLE information */
 408         mptable_pci_int_dump();
 409
 410         /* Finalize PCI */
 411         MachIntrABI.finalize();
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Send an interrupt to process.
 416  *
 417  * Stack is set up to allow sigcode stored
 418  * at top to call routine, followed by kcall
 419  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 420  * resets the signal mask, the stack, and the
 421  * frame pointer, it returns to the user
 422  * specified pc, psl.
 423  */
 424 void
 425 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 426 {
 427         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 428         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 429         struct trapframe *regs;
 430         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 431         struct sigframe sf, *sfp;
 432         int oonstack;
 433         char *sp;
 434
 435         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 436         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 437
 438         /* Save user context */
 439         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 440         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 441         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 442         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 443         KKASSERT(__offsetof(struct trapframe, tf_rdi) == 0);
 444         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_rdi, sizeof(struct trapframe));
 445
 446         /* Make the size of the saved context visible to userland */
 447         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 448
 449         /* Save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 450         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 451                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 452
 453         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 454         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 455             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 456                 sp = (char *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp + lp->lwp_sigstk.ss_size -
 457                               sizeof(struct sigframe));
 458                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 459         } else {
 460                 /* We take red zone into account */
 461                 sp = (char *)regs->tf_rsp - sizeof(struct sigframe) - 128;
 462         }
 463
 464         /* Align to 16 bytes */
 465         sfp = (struct sigframe *)((intptr_t)sp & ~(intptr_t)0xF);
 466
 467         /* Translate the signal is appropriate */
 468         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 469                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 470                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 471         }
 472
 473         /*
 474          * Build the argument list for the signal handler.
 475          *
 476          * Arguments are in registers (%rdi, %rsi, %rdx, %rcx)
 477          */
 478         regs->tf_rdi = sig;                             /* argument 1 */
 479         regs->tf_rdx = (register_t)&sfp->sf_uc;         /* argument 3 */
 480
 481         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 482                 /*
 483                  * Signal handler installed with SA_SIGINFO.
 484                  *
 485                  * action(signo, siginfo, ucontext)
 486                  */
 487                 regs->tf_rsi = (register_t)&sfp->sf_si; /* argument 2 */
 488                 regs->tf_rcx = (register_t)regs->tf_addr; /* argument 4 */
 489                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 490
 491                 /* fill siginfo structure */
 492                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 493                 sf.sf_si.si_code = code;
 494                 sf.sf_si.si_addr = (void *)regs->tf_addr;
 495         } else {
 496                 /*
 497                  * Old FreeBSD-style arguments.
 498                  *
 499                  * handler (signo, code, [uc], addr)
 500                  */
 501                 regs->tf_rsi = (register_t)code;        /* argument 2 */
 502                 regs->tf_rcx = (register_t)regs->tf_addr; /* argument 4 */
 503                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 504         }
 505
 506         /*
 507          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 508          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 509          * eflags.
 510          */
 511 #if JG
 512         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 513                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 514                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 515
 516                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 517                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 518                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 519                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 520
 521                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 522                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 523                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 524                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 525
 526                 /*
 527                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 528                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 529                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 530                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 531                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 532                  */
 533                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 534         }
 535 #endif
 536
 537         /*
 538          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 539          */
 540         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 541
 542         /*
 543          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 544          */
 545         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 546                 /*
 547                  * Something is wrong with the stack pointer.
 548                  * ...Kill the process.
 549                  */
 550                 sigexit(lp, SIGILL);
 551         }
 552
 553         regs->tf_rsp = (register_t)sfp;
 554         regs->tf_rip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 555
 556         /*
 557          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 558          * on function entry
 559          */
 560         regs->tf_rflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 561
 562         /*
 563          * 64 bit mode has a code and stack selector but
 564          * no data or extra selector.  %fs and %gs are not
 565          * stored in-context.
 566          */
 567         regs->tf_cs = _ucodesel;
 568         regs->tf_ss = _udatasel;
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 573  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 574  * issue.
 575  *
 576  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 577  * bad idea?
 578  */
 579 int
 580 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 581 {
 582         frame->tf_cs = _ucodesel;
 583         frame->tf_ss = _udatasel;
 584         /* XXX VM (8086) mode not supported? */
 585         frame->tf_rflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE | PSL_VM_UNSUPP);
 586         frame->tf_rflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 587
 588         return(0);
 589 }
 590
 591 /*
 592  * Sanitize the tls so loading the descriptor does not blow up
 593  * on us.  For x86_64 we don't have to do anything.
 594  */
 595 int
 596 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 597 {
 598         return(0);
 599 }
 600
 601 /*
 602  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 603  *
 604  * System call to cleanup state after a signal
 605  * has been taken.  Reset signal mask and
 606  * stack state from context left by sendsig (above).
 607  * Return to previous pc and psl as specified by
 608  * context left by sendsig. Check carefully to
 609  * make sure that the user has not modified the
 610  * state to gain improper privileges.
 611  *
 612  * MPSAFE
 613  */
 614 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 615 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 616
 617 int
 618 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 619 {
 620         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 621         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 622         struct trapframe *regs;
 623         ucontext_t uc;
 624         ucontext_t *ucp;
 625         register_t rflags;
 626         int cs;
 627         int error;
 628
 629         /*
 630          * We have to copy the information into kernel space so userland
 631          * can't modify it while we are sniffing it.
 632          */
 633         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 634         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 635         if (error)
 636                 return (error);
 637         ucp = &uc;
 638         rflags = ucp->uc_mcontext.mc_rflags;
 639
 640         /* VM (8086) mode not supported */
 641         rflags &= ~PSL_VM_UNSUPP;
 642
 643 #if JG
 644         if (eflags & PSL_VM) {
 645                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 646                 struct vm86_kernel *vm86;
 647
 648                 /*
 649                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 650                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 651                  */
 652                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 653                         return (EINVAL);
 654                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 655                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 656                         return (EINVAL);
 657
 658                 /* go back to user mode if both flags are set */
 659                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 660                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 661
 662                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 663                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 664                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 665                 } else {
 666                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 667                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 668                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 669                 }
 670                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 671                 tf->tf_eflags = eflags;
 672                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 673                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 674                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 675                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 676                 tf->tf_ds = _udatasel;
 677                 tf->tf_es = _udatasel;
 678                 tf->tf_fs = _udatasel;
 679                 tf->tf_gs = _udatasel;
 680         } else
 681 #endif
 682         {
 683                 /*
 684                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 685                  */
 686                 /*
 687                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 688                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 689                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 690                  * the signal context during signal handling and there is no
 691                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 692                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 693                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 694                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 695                  */
 696                 if (!EFL_SECURE(rflags & ~PSL_RF, regs->tf_rflags & ~PSL_RF)) {
 697                         kprintf("sigreturn: rflags = 0x%lx\n", (long)rflags);
 698                         return(EINVAL);
 699                 }
 700
 701                 /*
 702                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 703                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 704                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 705                  */
 706                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 707                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 708                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 709                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 710                         return(EINVAL);
 711                 }
 712                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_rdi, regs, sizeof(struct trapframe));
 713         }
 714
 715         /*
 716          * Restore the FPU state from the frame
 717          */
 718         crit_enter();
 719         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 720
 721         /*
 722          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 723          * semantics against system calls.
 724          */
 725         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 726                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 727
 728         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 729                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 730         else
 731                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 732
 733         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 734         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 735         crit_exit();
 736         return(EJUSTRETURN);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * Stack frame on entry to function.  %rax will contain the function vector,
 741  * %rcx will contain the function data.  flags, rcx, and rax will have
 742  * already been pushed on the stack.
 743  */
 744 struct upc_frame {
 745         register_t      rax;
 746         register_t      rcx;
 747         register_t      rdx;
 748         register_t      flags;
 749         register_t      oldip;
 750 };
 751
 752 void
 753 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 754 {
 755         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 756         struct trapframe *regs;
 757         struct upcall upcall;
 758         struct upc_frame upc_frame;
 759         int     crit_count = 0;
 760
 761         /*
 762          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 763          * context, switch back to the virtual kernel context before
 764          * trying to post the signal.
 765          */
 766         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 767                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 768                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 769         }
 770
 771         /*
 772          * Get the upcall data structure
 773          */
 774         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 775             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 776         ) {
 777                 vu->vu_pending = 0;
 778                 kprintf("bad upcall address\n");
 779                 return;
 780         }
 781
 782         /*
 783          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 784          * section count, mark the data structure as pending and return
 785          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 786          */
 787         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 788                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 789                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 790                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 791                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 792                 }
 793                 return;
 794         }
 795
 796         /*
 797          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 798          *
 799          * Bump our critical section count and set or clear the
 800          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 801          * pending.  The user will be responsible for calling
 802          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 803          */
 804         vu->vu_pending = 0;
 805         upcall.upc_pending = morepending;
 806         ++crit_count;
 807         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 808                 sizeof(upcall.upc_pending));
 809         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 810                 sizeof(int));
 811
 812         /*
 813          * Construct a stack frame and issue the upcall
 814          */
 815         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 816         upc_frame.rax = regs->tf_rax;
 817         upc_frame.rcx = regs->tf_rcx;
 818         upc_frame.rdx = regs->tf_rdx;
 819         upc_frame.flags = regs->tf_rflags;
 820         upc_frame.oldip = regs->tf_rip;
 821         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_rsp - sizeof(upc_frame)),
 822             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 823                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 824         } else {
 825                 regs->tf_rax = (register_t)vu->vu_func;
 826                 regs->tf_rcx = (register_t)vu->vu_data;
 827                 regs->tf_rdx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 828                 regs->tf_rip = (register_t)vu->vu_ctx;
 829                 regs->tf_rsp -= sizeof(upc_frame);
 830         }
 831 }
 832
 833 /*
 834  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 835  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 836  * being overwritten by the syscall return value.
 837  *
 838  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 839  * and the function pointer in %eax.
 840  */
 841 int
 842 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 843 {
 844         struct upc_frame upc_frame;
 845         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 846         struct trapframe *regs;
 847         int error;
 848         struct upcall upcall;
 849         int crit_count;
 850
 851         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 852
 853         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 854         if (error == 0) {
 855             if (vu) {
 856                 /*
 857                  * This jumps us to the next ready context.
 858                  */
 859                 vu->vu_pending = 0;
 860                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 861                 crit_count = 0;
 862                 if (error == 0)
 863                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 864                 ++crit_count;
 865                 if (error == 0)
 866                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 867                 regs->tf_rax = (register_t)vu->vu_func;
 868                 regs->tf_rcx = (register_t)vu->vu_data;
 869                 regs->tf_rdx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 870                 regs->tf_rip = (register_t)vu->vu_ctx;
 871                 regs->tf_rsp = (register_t)rsp;
 872             } else {
 873                 /*
 874                  * This returns us to the originally interrupted code.
 875                  */
 876                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 877                 regs->tf_rax = upc_frame.rax;
 878                 regs->tf_rcx = upc_frame.rcx;
 879                 regs->tf_rdx = upc_frame.rdx;
 880                 regs->tf_rflags = (regs->tf_rflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 881                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 882                 regs->tf_rip = upc_frame.oldip;
 883                 regs->tf_rsp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 884             }
 885         }
 886         if (error == 0)
 887                 error = EJUSTRETURN;
 888         return(error);
 889 }
 890
 891 /*
 892  * Machine dependent boot() routine
 893  *
 894  * I haven't seen anything to put here yet
 895  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 896  */
 897 void
 898 cpu_boot(int howto)
 899 {
 900 }
 901
 902 /*
 903  * Shutdown the CPU as much as possible
 904  */
 905 void
 906 cpu_halt(void)
 907 {
 908         for (;;)
 909                 __asm__ __volatile("hlt");
 910 }
 911
 912 /*
 913  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 914  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 915  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 916  *
 917  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 918  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 919  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 920  * critical section.
 921  *
 922  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 923  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 924  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 925  *       lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 926  *
 927  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 928  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 929  *
 930  * NOTE: cpu_idle_repeat determines how many entries into the idle thread
 931  *       must occur before it starts using ACPI halt.
 932  */
 933 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 934 static int      cpu_idle_hltcnt;
 935 static int      cpu_idle_spincnt;
 936 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 937 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 938     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 939 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 940     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 941 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 942     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 943 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 944     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 945
 946 static void
 947 cpu_idle_default_hook(void)
 948 {
 949         /*
 950          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 951          * following the sti.
 952          */
 953         __asm __volatile("sti; hlt");
 954 }
 955
 956 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 957 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 958
 959 void
 960 cpu_idle(void)
 961 {
 962         globaldata_t gd = mycpu;
 963         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
 964         int reqflags;
 965         int quick;
 966
 967         crit_exit();
 968         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 969         for (;;) {
 970                 /*
 971                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 972                  */
 973                 lwkt_switch();
 974
 975                 /*
 976                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 977                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 978                  * splz() does the job.
 979                  *
 980                  * cpu_idle_hlt:
 981                  *      0       Never halt, just spin
 982                  *
 983                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 984                  *              This typically eats more power than the
 985                  *              ACPI halt.
 986                  *
 987                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 988                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 989                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 990                  *
 991                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 992                  *              eats the least amount of power but the cpu
 993                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 994                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 995                  *
 996                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 997                  *       section.
 998                  *
 999                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.   Also we
1000                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
1001                  *       it overflows.
1002                  */
1003                 ++gd->gd_idle_repeat;
1004                 reqflags = gd->gd_reqflags;
1005                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
1006                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
1007                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
1008
1009                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
1010                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
1011                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
1012                         ++cpu_idle_hltcnt;
1013                 } else if (cpu_idle_hlt) {
1014                         __asm __volatile("cli");
1015                         splz();
1016                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
1017                                 if (quick)
1018                                         cpu_idle_default_hook();
1019                                 else
1020                                         cpu_idle_hook();
1021                         }
1022                         __asm __volatile("sti");
1023                         ++cpu_idle_hltcnt;
1024                 } else {
1025                         splz();
1026                         __asm __volatile("sti");
1027                         ++cpu_idle_spincnt;
1028                 }
1029         }
1030 }
1031
1032 #ifdef SMP
1033
1034 /*
1035  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1036  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1037  * we let it spin.
1038  */
1039 void
1040 cpu_spinlock_contested(void)
1041 {
1042         cpu_pause();
1043 }
1044
1045 #endif
1046
1047 /*
1048  * Clear registers on exec
1049  */
1050 void
1051 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1052 {
1053         struct thread *td = curthread;
1054         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1055         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1056         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1057
1058         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1059         user_ldt_free(pcb);
1060
1061         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1062         regs->tf_rip = entry;
1063         regs->tf_rsp = ((stack - 8) & ~0xFul) + 8; /* align the stack */
1064         regs->tf_rdi = stack;           /* argv */
1065         regs->tf_rflags = PSL_USER | (regs->tf_rflags & PSL_T);
1066         regs->tf_ss = _udatasel;
1067         regs->tf_cs = _ucodesel;
1068         regs->tf_rbx = ps_strings;
1069
1070         /*
1071          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1072          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1073          */
1074         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1075                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1076                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1077                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1078                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1079                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1080                 pcb->pcb_dr7 = 0; /* JG set bit 10? */
1081                 if (pcb == td->td_pcb) {
1082                         /*
1083                          * Clear the debug registers on the running
1084                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1085                          * the next process we switch to.
1086                          */
1087                         reset_dbregs();
1088                 }
1089                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1090         }
1091
1092         /*
1093          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1094          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1095          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1096          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1097          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1098          */
1099         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1100
1101         /*
1102          * NOTE: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1103          *       gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread
1104          *       may panic in npxdna().
1105          */
1106         crit_enter();
1107         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1108
1109         /*
1110          * NOTE: The MSR values must be correct so we can return to
1111          *       userland.  gd_user_fs/gs must be correct so the switch
1112          *       code knows what the current MSR values are.
1113          */
1114         pcb->pcb_fsbase = 0;    /* Values loaded from PCB on switch */
1115         pcb->pcb_gsbase = 0;
1116         mdcpu->gd_user_fs = 0;  /* Cache of current MSR values */
1117         mdcpu->gd_user_gs = 0;
1118         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);   /* Set MSR values for return to userland */
1119         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);
1120
1121         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1122         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1123         crit_exit();
1124
1125         pcb->pcb_ds = _udatasel;
1126         pcb->pcb_es = _udatasel;
1127         pcb->pcb_fs = _udatasel;
1128         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1129 }
1130
1131 void
1132 cpu_setregs(void)
1133 {
1134         register_t cr0;
1135
1136         cr0 = rcr0();
1137         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1138         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1139         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1140         load_cr0(cr0);
1141         load_gs(_udatasel);
1142 }
1143
1144 static int
1145 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1146 {
1147         int error;
1148         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1149                 req);
1150         if (!error && req->newptr)
1151                 resettodr();
1152         return (error);
1153 }
1154
1155 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1156         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1157
1158 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1159         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1160
1161 #if JG
1162 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1163         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1164 #endif
1165
1166 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1167         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1168
1169 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1170 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1171         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1172
1173 /*
1174  * Initialize 386 and configure to run kernel
1175  */
1176
1177 /*
1178  * Initialize segments & interrupt table
1179  */
1180
1181 int _default_ldt;
1182 struct user_segment_descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];      /* global descriptor table */
1183 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1184 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1185 #if JG
1186 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1187 #endif
1188
1189 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1190 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1191
1192 /* JG proc0paddr is a virtual address */
1193 void *proc0paddr;
1194 /* JG alignment? */
1195 char proc0paddr_buff[LWKT_THREAD_STACK];
1196
1197
1198 /* software prototypes -- in more palatable form */
1199 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1200 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1201 {       0x0,                    /* segment base address  */
1202         0x0,                    /* length */
1203         0,                      /* segment type */
1204         0,                      /* segment descriptor priority level */
1205         0,                      /* segment descriptor present */
1206         0,                      /* long */
1207         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1208         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1209 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1210 {       0x0,                    /* segment base address  */
1211         0xfffff,                /* length - all address space */
1212         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1213         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
1214         1,                      /* segment descriptor present */
1215         1,                      /* long */
1216         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1217         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1218 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1219 {       0x0,                    /* segment base address  */
1220         0xfffff,                /* length - all address space */
1221         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1222         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
1223         1,                      /* segment descriptor present */
1224         1,                      /* long */
1225         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1226         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1227 /* GUCODE32_SEL 3 32 bit Code Descriptor for user */
1228 {       0x0,                    /* segment base address  */
1229         0xfffff,                /* length - all address space */
1230         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1231         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1232         1,                      /* segment descriptor present */
1233         0,                      /* long */
1234         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1235         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1236 /* GUDATA_SEL   4 32/64 bit Data Descriptor for user */
1237 {       0x0,                    /* segment base address  */
1238         0xfffff,                /* length - all address space */
1239         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1240         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1241         1,                      /* segment descriptor present */
1242         0,                      /* long */
1243         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1244         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1245 /* GUCODE_SEL   5 64 bit Code Descriptor for user */
1246 {       0x0,                    /* segment base address  */
1247         0xfffff,                /* length - all address space */
1248         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1249         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1250         1,                      /* segment descriptor present */
1251         1,                      /* long */
1252         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1253         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1254 /* GPROC0_SEL   6 Proc 0 Tss Descriptor */
1255 {
1256         0x0,                    /* segment base address */
1257         sizeof(struct x86_64tss)-1,/* length - all address space */
1258         SDT_SYSTSS,             /* segment type */
1259         SEL_KPL,                /* segment descriptor priority level */
1260         1,                      /* segment descriptor present */
1261         0,                      /* long */
1262         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1263         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1264 /* Actually, the TSS is a system descriptor which is double size */
1265 {       0x0,                    /* segment base address  */
1266         0x0,                    /* length */
1267         0,                      /* segment type */
1268         0,                      /* segment descriptor priority level */
1269         0,                      /* segment descriptor present */
1270         0,                      /* long */
1271         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1272         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1273 /* GUGS32_SEL   8 32 bit GS Descriptor for user */
1274 {       0x0,                    /* segment base address  */
1275         0xfffff,                /* length - all address space */
1276         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1277         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1278         1,                      /* segment descriptor present */
1279         0,                      /* long */
1280         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1281         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1282 };
1283
1284 void
1285 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int ist)
1286 {
1287         struct gate_descriptor *ip;
1288
1289         ip = idt + idx;
1290         ip->gd_looffset = (uintptr_t)func;
1291         ip->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1292         ip->gd_ist = ist;
1293         ip->gd_xx = 0;
1294         ip->gd_type = typ;
1295         ip->gd_dpl = dpl;
1296         ip->gd_p = 1;
1297         ip->gd_hioffset = ((uintptr_t)func)>>16 ;
1298 }
1299
1300 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1301
1302 extern inthand_t
1303         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1304         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1305         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1306         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1307         IDTVEC(xmm), IDTVEC(dblfault),
1308         IDTVEC(fast_syscall), IDTVEC(fast_syscall32);
1309
1310 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1311 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1312 #endif
1313
1314 void
1315 sdtossd(struct user_segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1316 {
1317         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1318         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1319         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1320         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1321         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1322         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1323         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1324 }
1325
1326 void
1327 ssdtosd(struct soft_segment_descriptor *ssd, struct user_segment_descriptor *sd)
1328 {
1329
1330         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1331         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xff;
1332         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1333         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1334         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1335         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1336         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1337         sd->sd_long  = ssd->ssd_long;
1338         sd->sd_def32 = ssd->ssd_def32;
1339         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1340 }
1341
1342 void
1343 ssdtosyssd(struct soft_segment_descriptor *ssd,
1344     struct system_segment_descriptor *sd)
1345 {
1346
1347         sd->sd_lobase = (ssd->ssd_base) & 0xffffff;
1348         sd->sd_hibase = (ssd->ssd_base >> 24) & 0xfffffffffful;
1349         sd->sd_lolimit = (ssd->ssd_limit) & 0xffff;
1350         sd->sd_hilimit = (ssd->ssd_limit >> 16) & 0xf;
1351         sd->sd_type  = ssd->ssd_type;
1352         sd->sd_dpl   = ssd->ssd_dpl;
1353         sd->sd_p     = ssd->ssd_p;
1354         sd->sd_gran  = ssd->ssd_gran;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1359  * available physical memory in the system, then test this memory and
1360  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1361  *
1362  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1363  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1364  *
1365  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1366  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1367  *
1368  * Memory is aligned to PHYSMAP_ALIGN which must be a multiple
1369  * of PAGE_SIZE.  This also greatly reduces the memory test time
1370  * which would otherwise be excessive on machines with > 8G of ram.
1371  *
1372  * XXX first should be vm_paddr_t.
1373  */
1374
1375 #define PHYSMAP_ALIGN           (vm_paddr_t)(128 * 1024)
1376 #define PHYSMAP_ALIGN_MASK      (vm_paddr_t)(PHYSMAP_ALIGN - 1)
1377
1378 static void
1379 getmemsize(caddr_t kmdp, u_int64_t first)
1380 {
1381         int off, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1382         int i, j;
1383         vm_paddr_t physmap[PHYSMAP_SIZE];
1384         vm_paddr_t pa;
1385         vm_paddr_t msgbuf_size;
1386         u_long physmem_tunable;
1387         pt_entry_t *pte;
1388         struct bios_smap *smapbase, *smap, *smapend;
1389         u_int32_t smapsize;
1390         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1391
1392         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1393         physmap_idx = 0;
1394
1395         /*
1396          * get memory map from INT 15:E820, kindly supplied by the loader.
1397          *
1398          * subr_module.c says:
1399          * "Consumer may safely assume that size value precedes data."
1400          * ie: an int32_t immediately precedes smap.
1401          */
1402         smapbase = (struct bios_smap *)preload_search_info(kmdp,
1403             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_SMAP);
1404         if (smapbase == NULL)
1405                 panic("No BIOS smap info from loader!");
1406
1407         smapsize = *((u_int32_t *)smapbase - 1);
1408         smapend = (struct bios_smap *)((uintptr_t)smapbase + smapsize);
1409
1410         for (smap = smapbase; smap < smapend; smap++) {
1411                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1412                         kprintf("SMAP type=%02x base=%016lx len=%016lx\n",
1413                             smap->type, smap->base, smap->length);
1414
1415                 if (smap->type != SMAP_TYPE_MEMORY)
1416                         continue;
1417
1418                 if (smap->length == 0)
1419                         continue;
1420
1421                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1422                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1423                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1424                                         kprintf("Overlapping or non-monotonic "
1425                                                 "memory region, ignoring "
1426                                                 "second region\n");
1427                                 }
1428                                 continue;
1429                         }
1430                 }
1431                 Realmem += smap->length;
1432
1433                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1434                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1435                         continue;
1436                 }
1437
1438                 physmap_idx += 2;
1439                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1440                         kprintf("Too many segments in the physical "
1441                                 "address map, giving up\n");
1442                         break;
1443                 }
1444                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1445                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1446         }
1447
1448         base_memory = physmap[1] / 1024;
1449 #ifdef SMP
1450         /* make hole for AP bootstrap code */
1451         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1452 #endif
1453
1454         /* Save EBDA address, if any */
1455         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1456         ebda_addr <<= 4;
1457
1458         /*
1459          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1460          * highest page of the physical address space.  It should be
1461          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1462          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1463          */
1464         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1465
1466 #ifdef MAXMEM
1467         Maxmem = MAXMEM / 4;
1468 #endif
1469
1470         if (TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", &physmem_tunable))
1471                 Maxmem = atop(physmem_tunable);
1472
1473         /*
1474          * Don't allow MAXMEM or hw.physmem to extend the amount of memory
1475          * in the system.
1476          */
1477         if (Maxmem > atop(physmap[physmap_idx + 1]))
1478                 Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1479
1480         /*
1481          * Blowing out the DMAP will blow up the system.
1482          */
1483         if (Maxmem > atop(DMAP_MAX_ADDRESS - DMAP_MIN_ADDRESS)) {
1484                 kprintf("Limiting Maxmem due to DMAP size\n");
1485                 Maxmem = atop(DMAP_MAX_ADDRESS - DMAP_MIN_ADDRESS);
1486         }
1487
1488         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1489             (boothowto & RB_VERBOSE)) {
1490                 kprintf("Physical memory use set to %ldK\n", Maxmem * 4);
1491         }
1492
1493         /*
1494          * Call pmap initialization to make new kernel address space
1495          *
1496          * Mask off page 0.
1497          */
1498         pmap_bootstrap(&first);
1499         physmap[0] = PAGE_SIZE;
1500
1501         /*
1502          * Align the physmap to PHYSMAP_ALIGN and cut out anything
1503          * exceeding Maxmem.
1504          */
1505         for (i = j = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1506                 if (physmap[i+1] > ptoa((vm_paddr_t)Maxmem))
1507                         physmap[i+1] = ptoa((vm_paddr_t)Maxmem);
1508                 physmap[i] = (physmap[i] + PHYSMAP_ALIGN_MASK) &
1509                              ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1510                 physmap[i+1] = physmap[i+1] & ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1511
1512                 physmap[j] = physmap[i];
1513                 physmap[j+1] = physmap[i+1];
1514
1515                 if (physmap[i] < physmap[i+1])
1516                         j += 2;
1517         }
1518         physmap_idx = j - 2;
1519
1520         /*
1521          * Align anything else used in the validation loop.
1522          */
1523         first = (first + PHYSMAP_ALIGN_MASK) & ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1524
1525         /*
1526          * Size up each available chunk of physical memory.
1527          */
1528         pa_indx = 0;
1529         da_indx = 1;
1530         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1531         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1532         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1533         pte = CMAP1;
1534
1535         /*
1536          * Get dcons buffer address
1537          */
1538         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1539             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1540                 dcons_addr = 0;
1541
1542         /*
1543          * Validate the physical memory.  The physical memory segments
1544          * have already been aligned to PHYSMAP_ALIGN which is a multiple
1545          * of PAGE_SIZE.
1546          */
1547         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1548                 vm_paddr_t end;
1549
1550                 end = physmap[i + 1];
1551
1552                 for (pa = physmap[i]; pa < end; pa += PHYSMAP_ALIGN) {
1553                         int tmp, page_bad, full;
1554                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1555
1556                         full = FALSE;
1557                         /*
1558                          * block out kernel memory as not available.
1559                          */
1560                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1561                                 goto do_dump_avail;
1562
1563                         /*
1564                          * block out dcons buffer
1565                          */
1566                         if (dcons_addr > 0
1567                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1568                             && pa < dcons_addr + dcons_size) {
1569                                 goto do_dump_avail;
1570                         }
1571
1572                         page_bad = FALSE;
1573
1574                         /*
1575                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1576                          */
1577                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1578                         cpu_invltlb();
1579
1580                         tmp = *(int *)ptr;
1581                         /*
1582                          * Test for alternating 1's and 0's
1583                          */
1584                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1585                         cpu_mfence();
1586                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa)
1587                                 page_bad = TRUE;
1588                         /*
1589                          * Test for alternating 0's and 1's
1590                          */
1591                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1592                         cpu_mfence();
1593                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555)
1594                                 page_bad = TRUE;
1595                         /*
1596                          * Test for all 1's
1597                          */
1598                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1599                         cpu_mfence();
1600                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff)
1601                                 page_bad = TRUE;
1602                         /*
1603                          * Test for all 0's
1604                          */
1605                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1606                         cpu_mfence();
1607                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0)
1608                                 page_bad = TRUE;
1609                         /*
1610                          * Restore original value.
1611                          */
1612                         *(int *)ptr = tmp;
1613
1614                         /*
1615                          * Adjust array of valid/good pages.
1616                          */
1617                         if (page_bad == TRUE)
1618                                 continue;
1619                         /*
1620                          * If this good page is a continuation of the
1621                          * previous set of good pages, then just increase
1622                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1623                          * Note that "end" points one higher than end,
1624                          * making the range >= start and < end.
1625                          * If we're also doing a speculative memory
1626                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1627                          * so that we keep going. The first bad page
1628                          * will terminate the loop.
1629                          */
1630                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1631                                 phys_avail[pa_indx] += PHYSMAP_ALIGN;
1632                         } else {
1633                                 pa_indx++;
1634                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1635                                         kprintf(
1636                 "Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1637                                         pa_indx--;
1638                                         full = TRUE;
1639                                         goto do_dump_avail;
1640                                 }
1641                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;
1642                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PHYSMAP_ALIGN;
1643                         }
1644                         physmem += PHYSMAP_ALIGN / PAGE_SIZE;
1645 do_dump_avail:
1646                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1647                                 dump_avail[da_indx] += PHYSMAP_ALIGN;
1648                         } else {
1649                                 da_indx++;
1650                                 if (da_indx == DUMP_AVAIL_ARRAY_END) {
1651                                         da_indx--;
1652                                         goto do_next;
1653                                 }
1654                                 dump_avail[da_indx++] = pa;
1655                                 dump_avail[da_indx] = pa + PHYSMAP_ALIGN;
1656                         }
1657 do_next:
1658                         if (full)
1659                                 break;
1660                 }
1661         }
1662         *pte = 0;
1663         cpu_invltlb();
1664
1665         /*
1666          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1667          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1668          * calculation, etc.).
1669          */
1670         msgbuf_size = (MSGBUF_SIZE + PHYSMAP_ALIGN_MASK) & ~PHYSMAP_ALIGN_MASK;
1671
1672         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PHYSMAP_ALIGN +
1673                msgbuf_size >= phys_avail[pa_indx]) {
1674                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1675                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1676                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1677         }
1678
1679         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1680
1681         /* Trim off space for the message buffer. */
1682         phys_avail[pa_indx] -= msgbuf_size;
1683
1684         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1685
1686         /* Map the message buffer. */
1687         for (off = 0; off < msgbuf_size; off += PAGE_SIZE) {
1688                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off,
1689                             phys_avail[pa_indx] + off);
1690         }
1691 }
1692
1693 struct machintr_abi MachIntrABI;
1694
1695 /*
1696  * IDT VECTORS:
1697  *      0       Divide by zero
1698  *      1       Debug
1699  *      2       NMI
1700  *      3       BreakPoint
1701  *      4       OverFlow
1702  *      5       Bound-Range
1703  *      6       Invalid OpCode
1704  *      7       Device Not Available (x87)
1705  *      8       Double-Fault
1706  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1707  *      10      Invalid-TSS
1708  *      11      Segment not present
1709  *      12      Stack
1710  *      13      General Protection
1711  *      14      Page Fault
1712  *      15      Reserved
1713  *      16      x87 FP Exception pending
1714  *      17      Alignment Check
1715  *      18      Machine Check
1716  *      19      SIMD floating point
1717  *      20-31   reserved
1718  *      32-255  INTn/external sources
1719  */
1720 u_int64_t
1721 hammer_time(u_int64_t modulep, u_int64_t physfree)
1722 {
1723         caddr_t kmdp;
1724         int gsel_tss, x;
1725 #if JG
1726         int metadata_missing, off;
1727 #endif
1728         struct mdglobaldata *gd;
1729         u_int64_t msr;
1730
1731         /*
1732          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1733          */
1734         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1735         bzero(gd, sizeof(*gd));
1736
1737         /*
1738          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1739          * early in the boot sequence because the system assumes
1740          * that 'curthread' is never NULL.
1741          */
1742
1743         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1744         thread0.td_gd = &gd->mi;
1745
1746         atdevbase = ISA_HOLE_START + PTOV_OFFSET;
1747
1748 #if JG
1749         metadata_missing = 0;
1750         if (bootinfo.bi_modulep) {
1751                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1752                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1753         } else {
1754                 metadata_missing = 1;
1755         }
1756         if (bootinfo.bi_envp)
1757                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1758 #endif
1759
1760         preload_metadata = (caddr_t)(uintptr_t)(modulep + PTOV_OFFSET);
1761         preload_bootstrap_relocate(PTOV_OFFSET);
1762         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1763         if (kmdp == NULL)
1764                 kmdp = preload_search_by_type("elf64 kernel");
1765         boothowto = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_HOWTO, int);
1766         kern_envp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ENVP, char *) + PTOV_OFFSET;
1767 #ifdef DDB
1768         ksym_start = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_SSYM, uintptr_t);
1769         ksym_end = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_ESYM, uintptr_t);
1770 #endif
1771
1772         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1773                 bootverbose++;
1774
1775         /*
1776          * Default MachIntrABI to ICU
1777          */
1778         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1779
1780         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1781         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1782         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1783
1784         /*
1785          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1786          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1787          */
1788         ncpus = 1;
1789         ncpus2 = 1;
1790         ncpus_fit = 1;
1791         /* Init basic tunables, hz etc */
1792         init_param1();
1793
1794         /*
1795          * make gdt memory segments
1796          */
1797         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1798                 (uintptr_t) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1799
1800         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1801
1802         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1803                 if (x != GPROC0_SEL && x != (GPROC0_SEL + 1))
1804                         ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x]);
1805         }
1806         ssdtosyssd(&gdt_segs[GPROC0_SEL],
1807             (struct system_segment_descriptor *)&gdt[GPROC0_SEL]);
1808
1809         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1810         r_gdt.rd_base =  (long) gdt;
1811         lgdt(&r_gdt);
1812
1813         wrmsr(MSR_FSBASE, 0);           /* User value */
1814         wrmsr(MSR_GSBASE, (u_int64_t)&gd->mi);
1815         wrmsr(MSR_KGSBASE, 0);          /* User value while in the kernel */
1816
1817         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1818         cpu_gdinit(gd, 0);
1819         proc0paddr = proc0paddr_buff;
1820         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1821         safepri = TDPRI_MAX;
1822
1823         /* spinlocks and the BGL */
1824         init_locks();
1825
1826         /* exceptions */
1827         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1828                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1829         setidt(IDT_DE, &IDTVEC(div),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1830         setidt(IDT_DB, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1831         setidt(IDT_NMI, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1832         setidt(IDT_BP, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYSIGT, SEL_UPL, 0);
1833         setidt(IDT_OF, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1834         setidt(IDT_BR, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1835         setidt(IDT_UD, &IDTVEC(ill),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1836         setidt(IDT_NM, &IDTVEC(dna),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1837         setidt(IDT_DF, &IDTVEC(dblfault), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 1);
1838         setidt(IDT_FPUGP, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1839         setidt(IDT_TS, &IDTVEC(tss),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1840         setidt(IDT_NP, &IDTVEC(missing),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1841         setidt(IDT_SS, &IDTVEC(stk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1842         setidt(IDT_GP, &IDTVEC(prot),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1843         setidt(IDT_PF, &IDTVEC(page),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1844         setidt(IDT_MF, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1845         setidt(IDT_AC, &IDTVEC(align), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1846         setidt(IDT_MC, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1847         setidt(IDT_XF, &IDTVEC(xmm), SDT_SYSIGT, SEL_KPL, 0);
1848
1849         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1850         r_idt.rd_base = (long) idt;
1851         lidt(&r_idt);
1852
1853         /*
1854          * Initialize the console before we print anything out.
1855          */
1856         cninit();
1857
1858 #if JG
1859         if (metadata_missing)
1860                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1861 #endif
1862
1863 #if     NISA >0
1864         elcr_probe();
1865         isa_defaultirq();
1866 #endif
1867         rand_initialize();
1868
1869         /*
1870          * Initialize IRQ mapping
1871          *
1872          * NOTE:
1873          * SHOULD be after elcr_probe()
1874          */
1875         MachIntrABI_ICU.initmap();
1876 #ifdef SMP
1877         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
1878 #endif
1879
1880 #ifdef DDB
1881         kdb_init();
1882         if (boothowto & RB_KDB)
1883                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1884 #endif
1885
1886 #if JG
1887         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1888         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1889         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1890 #endif
1891         identify_cpu();         /* Final stage of CPU initialization */
1892         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1893
1894         /* make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall! */
1895         gd->gd_common_tss.tss_rsp0 =
1896                 (register_t)(thread0.td_kstack +
1897                              KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE - sizeof(struct pcb));
1898         /* Ensure the stack is aligned to 16 bytes */
1899         gd->gd_common_tss.tss_rsp0 &= ~(register_t)0xF;
1900
1901         /* double fault stack */
1902         gd->gd_common_tss.tss_ist1 =
1903                 (long)&gd->mi.gd_prvspace->idlestack[
1904                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack)];
1905
1906         /* Set the IO permission bitmap (empty due to tss seg limit) */
1907         gd->gd_common_tss.tss_iobase = sizeof(struct x86_64tss);
1908
1909         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1910         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL];
1911         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1912         ltr(gsel_tss);
1913
1914         /* Set up the fast syscall stuff */
1915         msr = rdmsr(MSR_EFER) | EFER_SCE;
1916         wrmsr(MSR_EFER, msr);
1917         wrmsr(MSR_LSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall));
1918         wrmsr(MSR_CSTAR, (u_int64_t)IDTVEC(fast_syscall32));
1919         msr = ((u_int64_t)GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL) << 32) |
1920               ((u_int64_t)GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL) << 48);
1921         wrmsr(MSR_STAR, msr);
1922         wrmsr(MSR_SF_MASK, PSL_NT|PSL_T|PSL_I|PSL_C|PSL_D);
1923
1924         getmemsize(kmdp, physfree);
1925         init_param2(physmem);
1926
1927         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1928
1929         /* Map the message buffer. */
1930 #if JG
1931         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1932                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1933 #endif
1934
1935         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1936
1937
1938         /* transfer to user mode */
1939
1940         _ucodesel = GSEL(GUCODE_SEL, SEL_UPL);
1941         _udatasel = GSEL(GUDATA_SEL, SEL_UPL);
1942         _ucode32sel = GSEL(GUCODE32_SEL, SEL_UPL);
1943
1944         load_ds(_udatasel);
1945         load_es(_udatasel);
1946         load_fs(_udatasel);
1947
1948         /* setup proc 0's pcb */
1949         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1950         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = KPML4phys;
1951         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1952         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;        /* XXX needed? */
1953
1954         /* Location of kernel stack for locore */
1955         return ((u_int64_t)thread0.td_pcb);
1956 }
1957
1958 /*
1959  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
1960  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
1961  * data space were allocated in locore.
1962  *
1963  * Note: the idlethread's cpl is 0
1964  *
1965  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
1966  */
1967 void
1968 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
1969 {
1970         if (cpu)
1971                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
1972
1973         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
1974                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
1975                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
1976                         0, &gd->mi);
1977         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
1978         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
1979         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
1980         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
1981 }
1982
1983 int
1984 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
1985 {
1986         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
1987             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
1988                 return (TRUE);
1989         }
1990         return (FALSE);
1991 }
1992
1993 struct globaldata *
1994 globaldata_find(int cpu)
1995 {
1996         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
1997         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
1998 }
1999
2000 int
2001 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2002 {
2003         lp->lwp_md.md_regs->tf_rip = addr;
2004         return (0);
2005 }
2006
2007 int
2008 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2009 {
2010         lp->lwp_md.md_regs->tf_rflags |= PSL_T;
2011         return (0);
2012 }
2013
2014 int
2015 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2016 {
2017         struct trapframe *tp;
2018
2019         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2020         bcopy(&tp->tf_rdi, &regs->r_rdi, sizeof(*regs));
2021         return (0);
2022 }
2023
2024 int
2025 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2026 {
2027         struct trapframe *tp;
2028
2029         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2030         if (!EFL_SECURE(regs->r_rflags, tp->tf_rflags) ||
2031             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2032                 return (EINVAL);
2033         bcopy(&regs->r_rdi, &tp->tf_rdi, sizeof(*regs));
2034         return (0);
2035 }
2036
2037 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2038 static void
2039 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2040 {
2041         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2042         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2043         int i;
2044
2045         /* FPU control/status */
2046         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2047         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2048         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2049         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2050         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2051         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2052         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2053         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2054
2055         /* FPU registers */
2056         for (i = 0; i < 8; ++i)
2057                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2058 }
2059
2060 static void
2061 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2062 {
2063         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2064         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2065         int i;
2066
2067         /* FPU control/status */
2068         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2069         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2070         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2071         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2072         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2073         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2074         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2075         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2076
2077         /* FPU registers */
2078         for (i = 0; i < 8; ++i)
2079                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2080 }
2081 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2082
2083 int
2084 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2085 {
2086 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2087         if (cpu_fxsr) {
2088                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2089                                 (struct save87 *)fpregs);
2090                 return (0);
2091         }
2092 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2093         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2094         return (0);
2095 }
2096
2097 int
2098 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2099 {
2100 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2101         if (cpu_fxsr) {
2102                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2103                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2104                 return (0);
2105         }
2106 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2107         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2108         return (0);
2109 }
2110
2111 int
2112 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2113 {
2114         if (lp == NULL) {
2115                 dbregs->dr[0] = rdr0();
2116                 dbregs->dr[1] = rdr1();
2117                 dbregs->dr[2] = rdr2();
2118                 dbregs->dr[3] = rdr3();
2119                 dbregs->dr[4] = rdr4();
2120                 dbregs->dr[5] = rdr5();
2121                 dbregs->dr[6] = rdr6();
2122                 dbregs->dr[7] = rdr7();
2123         } else {
2124                 struct pcb *pcb;
2125
2126                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2127                 dbregs->dr[0] = pcb->pcb_dr0;
2128                 dbregs->dr[1] = pcb->pcb_dr1;
2129                 dbregs->dr[2] = pcb->pcb_dr2;
2130                 dbregs->dr[3] = pcb->pcb_dr3;
2131                 dbregs->dr[4] = 0;
2132                 dbregs->dr[5] = 0;
2133                 dbregs->dr[6] = pcb->pcb_dr6;
2134                 dbregs->dr[7] = pcb->pcb_dr7;
2135         }
2136         return (0);
2137 }
2138
2139 int
2140 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2141 {
2142         if (lp == NULL) {
2143                 load_dr0(dbregs->dr[0]);
2144                 load_dr1(dbregs->dr[1]);
2145                 load_dr2(dbregs->dr[2]);
2146                 load_dr3(dbregs->dr[3]);
2147                 load_dr4(dbregs->dr[4]);
2148                 load_dr5(dbregs->dr[5]);
2149                 load_dr6(dbregs->dr[6]);
2150                 load_dr7(dbregs->dr[7]);
2151         } else {
2152                 struct pcb *pcb;
2153                 struct ucred *ucred;
2154                 int i;
2155                 uint64_t mask1, mask2;
2156
2157                 /*
2158                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2159                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2160                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2161                  * TRCTRAP.
2162                  */
2163                 /* JG this loop looks unreadable */
2164                 /* Check 4 2-bit fields for invalid patterns.
2165                  * These fields are R/Wi, for i = 0..3
2166                  */
2167                 /* Is 10 in LENi allowed when running in compatibility mode? */
2168                 /* Pattern 10 in R/Wi might be used to indicate
2169                  * breakpoint on I/O. Further analysis should be
2170                  * carried to decide if it is safe and useful to
2171                  * provide access to that capability
2172                  */
2173                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 4;
2174                      i++, mask1 <<= 4, mask2 <<= 4)
2175                         if ((dbregs->dr[7] & mask1) == mask2)
2176                                 return (EINVAL);
2177
2178                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2179                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2180
2181                 /*
2182                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2183                  * process's address space.  If a process could do this, it
2184                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2185                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2186                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2187                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2188                  * uid 0.
2189                  *
2190                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2191                  * address space is written into from within the kernel
2192                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2193                  * from within kernel mode?
2194                  */
2195
2196                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2197                         if (dbregs->dr[7] & 0x3) {
2198                                 /* dr0 is enabled */
2199                                 if (dbregs->dr[0] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2200                                         return (EINVAL);
2201                         }
2202
2203                         if (dbregs->dr[7] & (0x3<<2)) {
2204                                 /* dr1 is enabled */
2205                                 if (dbregs->dr[1] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2206                                         return (EINVAL);
2207                         }
2208
2209                         if (dbregs->dr[7] & (0x3<<4)) {
2210                                 /* dr2 is enabled */
2211                                 if (dbregs->dr[2] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2212                                         return (EINVAL);
2213                         }
2214
2215                         if (dbregs->dr[7] & (0x3<<6)) {
2216                                 /* dr3 is enabled */
2217                                 if (dbregs->dr[3] >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2218                                         return (EINVAL);
2219                         }
2220                 }
2221
2222                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr[0];
2223                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr[1];
2224                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr[2];
2225                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr[3];
2226                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr[6];
2227                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr[7];
2228
2229                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2230         }
2231
2232         return (0);
2233 }
2234
2235 /*
2236  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2237  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2238  */
2239 int
2240 user_dbreg_trap(void)
2241 {
2242         u_int64_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2243         u_int64_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2244         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2245         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2246         int i;
2247
2248         dr7 = rdr7();
2249         if ((dr7 & 0xff) == 0) {
2250                 /*
2251                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2252                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2253                  * hardware debug registers
2254                  */
2255                 return 0;
2256         }
2257
2258         nbp = 0;
2259         dr6 = rdr6();
2260         bp = dr6 & 0xf;
2261
2262         if (bp == 0) {
2263                 /*
2264                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2265                  * trap was not caused by any of the debug registers
2266                  */
2267                 return 0;
2268         }
2269
2270         /*
2271          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2272          * which ones and if any of them are user space addresses
2273          */
2274
2275         if (bp & 0x01) {
2276                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2277         }
2278         if (bp & 0x02) {
2279                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2280         }
2281         if (bp & 0x04) {
2282                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2283         }
2284         if (bp & 0x08) {
2285                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2286         }
2287
2288         for (i=0; i<nbp; i++) {
2289                 if (addr[i] <
2290                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2291                         /*
2292                          * addr[i] is in user space
2293                          */
2294                         return nbp;
2295                 }
2296         }
2297
2298         /*
2299          * None of the breakpoints are in user space.
2300          */
2301         return 0;
2302 }
2303
2304
2305 #ifndef DDB
2306 void
2307 Debugger(const char *msg)
2308 {
2309         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2310 }
2311 #endif /* no DDB */
2312
2313 #ifdef DDB
2314
2315 /*
2316  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2317  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2318  * called inside DDB.
2319  *
2320  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2321  */
2322
2323 #undef inb
2324 #undef outb
2325
2326 /* silence compiler warnings */
2327 u_char inb(u_int);
2328 void outb(u_int, u_char);
2329
2330 u_char
2331 inb(u_int port)
2332 {
2333         u_char  data;
2334         /*
2335          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2336          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2337          * if we tell it to load (u_short) port.
2338          */
2339         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2340         return (data);
2341 }
2342
2343 void
2344 outb(u_int port, u_char data)
2345 {
2346         u_char  al;
2347         /*
2348          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2349          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2350          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2351          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2352          */
2353         al = data;
2354         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2355 }
2356
2357 #endif /* DDB */
2358
2359
2360
2361 #include "opt_cpu.h"
2362
2363
2364 /*
2365  * initialize all the SMP locks
2366  */
2367
2368 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2369 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2370
2371 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2372 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2373
2374 /* critical region around INTR() routines */
2375 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2376
2377 /* lock region used by kernel profiling */
2378 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2379
2380 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2381 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2382
2383 /* lock regions around the clock hardware */
2384 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2385
2386 static void
2387 init_locks(void)
2388 {
2389 #ifdef SMP
2390         /*
2391          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2392          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2393          */
2394         cpu_get_initial_mplock();
2395 #endif
2396         /* DEPRECATED */
2397         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2398         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2399         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2400         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2401         spin_lock_init(&com_spinlock);
2402         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2403
2404         /* our token pool needs to work early */
2405         lwkt_token_pool_init();
2406 }
2407