sys/i386/include/segments.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1990 William F. Jolitz
   3  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)segments.h    7.1 (Berkeley) 5/9/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/include/segments.h,v 1.24 1999/12/29 04:33:07 peter Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/i386/include/Attic/segments.h,v 1.3 2003/06/28 02:09:49 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #ifndef _MACHINE_SEGMENTS_H_
  43 #define _MACHINE_SEGMENTS_H_
  44
  45 #include <machine/globals.h>
  46
  47 /*
  48  * 386 Segmentation Data Structures and definitions
  49  *      William F. Jolitz (william@ernie.berkeley.edu) 6/20/1989
  50  */
  51
  52 /*
  53  * Selectors
  54  */
  55
  56 #define ISPL(s) ((s)&3)         /* what is the priority level of a selector */
  57 #define SEL_KPL 0               /* kernel priority level */
  58 #define SEL_UPL 3               /* user priority level */
  59 #define ISLDT(s)        ((s)&SEL_LDT)   /* is it local or global */
  60 #define SEL_LDT 4               /* local descriptor table */
  61 #define IDXSEL(s)       (((s)>>3) & 0x1fff)             /* index of selector */
  62 #define LSEL(s,r)       (((s)<<3) | SEL_LDT | r)        /* a local selector */
  63 #define GSEL(s,r)       (((s)<<3) | r)                  /* a global selector */
  64
  65 /*
  66  * Memory and System segment descriptors
  67  */
  68 struct  segment_descriptor      {
  69         unsigned sd_lolimit:16 ;        /* segment extent (lsb) */
  70         unsigned sd_lobase:24 __attribute__ ((packed));
  71                                         /* segment base address (lsb) */
  72         unsigned sd_type:5 ;            /* segment type */
  73         unsigned sd_dpl:2 ;             /* segment descriptor priority level */
  74         unsigned sd_p:1 ;               /* segment descriptor present */
  75         unsigned sd_hilimit:4 ;         /* segment extent (msb) */
  76         unsigned sd_xx:2 ;              /* unused */
  77         unsigned sd_def32:1 ;           /* default 32 vs 16 bit size */
  78         unsigned sd_gran:1 ;            /* limit granularity (byte/page units)*/
  79         unsigned sd_hibase:8 ;          /* segment base address  (msb) */
  80 } ;
  81
  82 /*
  83  * Gate descriptors (e.g. indirect descriptors)
  84  */
  85 struct  gate_descriptor {
  86         unsigned gd_looffset:16 ;       /* gate offset (lsb) */
  87         unsigned gd_selector:16 ;       /* gate segment selector */
  88         unsigned gd_stkcpy:5 ;          /* number of stack wds to cpy */
  89         unsigned gd_xx:3 ;              /* unused */
  90         unsigned gd_type:5 ;            /* segment type */
  91         unsigned gd_dpl:2 ;             /* segment descriptor priority level */
  92         unsigned gd_p:1 ;               /* segment descriptor present */
  93         unsigned gd_hioffset:16 ;       /* gate offset (msb) */
  94 } ;
  95
  96 /*
  97  * Generic descriptor
  98  */
  99 union   descriptor      {
 100         struct  segment_descriptor sd;
 101         struct  gate_descriptor gd;
 102 };
 103
 104         /* system segments and gate types */
 105 #define SDT_SYSNULL      0      /* system null */
 106 #define SDT_SYS286TSS    1      /* system 286 TSS available */
 107 #define SDT_SYSLDT       2      /* system local descriptor table */
 108 #define SDT_SYS286BSY    3      /* system 286 TSS busy */
 109 #define SDT_SYS286CGT    4      /* system 286 call gate */
 110 #define SDT_SYSTASKGT    5      /* system task gate */
 111 #define SDT_SYS286IGT    6      /* system 286 interrupt gate */
 112 #define SDT_SYS286TGT    7      /* system 286 trap gate */
 113 #define SDT_SYSNULL2     8      /* system null again */
 114 #define SDT_SYS386TSS    9      /* system 386 TSS available */
 115 #define SDT_SYSNULL3    10      /* system null again */
 116 #define SDT_SYS386BSY   11      /* system 386 TSS busy */
 117 #define SDT_SYS386CGT   12      /* system 386 call gate */
 118 #define SDT_SYSNULL4    13      /* system null again */
 119 #define SDT_SYS386IGT   14      /* system 386 interrupt gate */
 120 #define SDT_SYS386TGT   15      /* system 386 trap gate */
 121
 122         /* memory segment types */
 123 #define SDT_MEMRO       16      /* memory read only */
 124 #define SDT_MEMROA      17      /* memory read only accessed */
 125 #define SDT_MEMRW       18      /* memory read write */
 126 #define SDT_MEMRWA      19      /* memory read write accessed */
 127 #define SDT_MEMROD      20      /* memory read only expand dwn limit */
 128 #define SDT_MEMRODA     21      /* memory read only expand dwn limit accessed */
 129 #define SDT_MEMRWD      22      /* memory read write expand dwn limit */
 130 #define SDT_MEMRWDA     23      /* memory read write expand dwn limit accessed */
 131 #define SDT_MEME        24      /* memory execute only */
 132 #define SDT_MEMEA       25      /* memory execute only accessed */
 133 #define SDT_MEMER       26      /* memory execute read */
 134 #define SDT_MEMERA      27      /* memory execute read accessed */
 135 #define SDT_MEMEC       28      /* memory execute only conforming */
 136 #define SDT_MEMEAC      29      /* memory execute only accessed conforming */
 137 #define SDT_MEMERC      30      /* memory execute read conforming */
 138 #define SDT_MEMERAC     31      /* memory execute read accessed conforming */
 139
 140 /* is memory segment descriptor pointer ? */
 141 #define ISMEMSDP(s)     ((s->d_type) >= SDT_MEMRO && (s->d_type) <= SDT_MEMERAC)
 142
 143 /* is 286 gate descriptor pointer ? */
 144 #define IS286GDP(s)     (((s->d_type) >= SDT_SYS286CGT \
 145                                  && (s->d_type) < SDT_SYS286TGT))
 146
 147 /* is 386 gate descriptor pointer ? */
 148 #define IS386GDP(s)     (((s->d_type) >= SDT_SYS386CGT \
 149                                 && (s->d_type) < SDT_SYS386TGT))
 150
 151 /* is gate descriptor pointer ? */
 152 #define ISGDP(s)        (IS286GDP(s) || IS386GDP(s))
 153
 154 /* is segment descriptor pointer ? */
 155 #define ISSDP(s)        (ISMEMSDP(s) || !ISGDP(s))
 156
 157 /* is system segment descriptor pointer ? */
 158 #define ISSYSSDP(s)     (!ISMEMSDP(s) && !ISGDP(s))
 159
 160 /*
 161  * Software definitions are in this convenient format,
 162  * which are translated into inconvenient segment descriptors
 163  * when needed to be used by the 386 hardware
 164  */
 165
 166 struct  soft_segment_descriptor {
 167         unsigned ssd_base ;             /* segment base address  */
 168         unsigned ssd_limit ;            /* segment extent */
 169         unsigned ssd_type:5 ;           /* segment type */
 170         unsigned ssd_dpl:2 ;            /* segment descriptor priority level */
 171         unsigned ssd_p:1 ;              /* segment descriptor present */
 172         unsigned ssd_xx:4 ;             /* unused */
 173         unsigned ssd_xx1:2 ;            /* unused */
 174         unsigned ssd_def32:1 ;          /* default 32 vs 16 bit size */
 175         unsigned ssd_gran:1 ;           /* limit granularity (byte/page units)*/
 176 };
 177
 178 /*
 179  * region descriptors, used to load gdt/idt tables before segments yet exist.
 180  */
 181 struct region_descriptor {
 182         unsigned rd_limit:16;                           /* segment extent */
 183         unsigned rd_base:32 __attribute__ ((packed));   /* base address  */
 184 };
 185
 186 /*
 187  * Segment Protection Exception code bits
 188  */
 189
 190 #define SEGEX_EXT       0x01    /* recursive or externally induced */
 191 #define SEGEX_IDT       0x02    /* interrupt descriptor table */
 192 #define SEGEX_TI        0x04    /* local descriptor table */
 193                                 /* other bits are affected descriptor index */
 194 #define SEGEX_IDX(s)    ((s)>>3)&0x1fff)
 195
 196 /*
 197  * Size of IDT table
 198  */
 199
 200 #if defined(SMP) || defined(APIC_IO)
 201 #define NIDT    256             /* we use them all */
 202 #else
 203 #define NIDT    129             /* 32 reserved, 16 h/w, 0 s/w, linux's 0x80 */
 204 #endif /* SMP || APIC_IO */
 205 #define NRSVIDT 32              /* reserved entries for cpu exceptions */
 206
 207 /*
 208  * Entries in the Global Descriptor Table (GDT)
 209  */
 210 #define GNULL_SEL       0       /* Null Descriptor */
 211 #define GCODE_SEL       1       /* Kernel Code Descriptor */
 212 #define GDATA_SEL       2       /* Kernel Data Descriptor */
 213 #define GPRIV_SEL       3       /* SMP Per-Processor Private Data */
 214 #define GPROC0_SEL      4       /* Task state process slot zero and up */
 215 #define GLDT_SEL        5       /* LDT - eventually one per process */
 216 #define GUSERLDT_SEL    6       /* User LDT */
 217 #define GTGATE_SEL      7       /* Process task switch gate */
 218 #define GBIOSLOWMEM_SEL 8       /* BIOS low memory access (must be entry 8) */
 219 #define GPANIC_SEL      9       /* Task state to consider panic from */
 220 #define GBIOSCODE32_SEL 10      /* BIOS interface (32bit Code) */
 221 #define GBIOSCODE16_SEL 11      /* BIOS interface (16bit Code) */
 222 #define GBIOSDATA_SEL   12      /* BIOS interface (Data) */
 223 #define GBIOSUTIL_SEL   13      /* BIOS interface (Utility) */
 224 #define GBIOSARGS_SEL   14      /* BIOS interface (Arguments) */
 225
 226 #ifdef BDE_DEBUGGER
 227 #define NGDT            18      /* some of 11-17 are reserved for debugger */
 228 #else
 229 #define NGDT            15
 230 #endif
 231
 232 /*
 233  * Entries in the Local Descriptor Table (LDT)
 234  */
 235 #define LSYS5CALLS_SEL  0       /* forced by intel BCS */
 236 #define LSYS5SIGR_SEL   1
 237 #define L43BSDCALLS_SEL 2       /* notyet */
 238 #define LUCODE_SEL      3
 239 #define LSOL26CALLS_SEL 4       /* Solaris >= 2.6 system call gate */
 240 #define LUDATA_SEL      5
 241 /* separate stack, es,fs,gs sels ? */
 242 /* #define      LPOSIXCALLS_SEL 5*/     /* notyet */
 243 #define LBSDICALLS_SEL  16      /* BSDI system call gate */
 244 #define NLDT            (LBSDICALLS_SEL + 1)
 245
 246 #ifdef _KERNEL
 247 extern int      _default_ldt;
 248 extern union descriptor gdt[];
 249 extern struct soft_segment_descriptor gdt_segs[];
 250 extern struct gate_descriptor *idt;
 251 extern union descriptor ldt[NLDT];
 252
 253 void    lgdt            __P((struct region_descriptor *rdp));
 254 void    lidt            __P((struct region_descriptor *rdp));
 255 void    lldt            __P((u_short sel));
 256 void    sdtossd         __P((struct segment_descriptor *sdp,
 257                              struct soft_segment_descriptor *ssdp));
 258 void    ssdtosd         __P((struct soft_segment_descriptor *ssdp,
 259                              struct segment_descriptor *sdp));
 260 #endif /* _KERNEL */
 261
 262 #endif /* !_MACHINE_SEGMENTS_H_ */