sys/platform/pc64/x86_64/machdep.c

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