i386: Prepare mp_enable() for multi-stage procedure segmentation
[dragonfly.git] / sys / platform / pc32 / i386 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (c) 1982, 1987, 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: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
39  */
40
41 #include "use_npx.h"
42 #include "use_isa.h"
43 #include "opt_atalk.h"
44 #include "opt_compat.h"
45 #include "opt_cpu.h"
46 #include "opt_ddb.h"
47 #include "opt_directio.h"
48 #include "opt_inet.h"
49 #include "opt_ipx.h"
50 #include "opt_maxmem.h"
51 #include "opt_msgbuf.h"
52 #include "opt_perfmon.h"
53 #include "opt_swap.h"
54 #include "opt_userconfig.h"
55
56 #include <sys/param.h>
57 #include <sys/systm.h>
58 #include <sys/sysproto.h>
59 #include <sys/signalvar.h>
60 #include <sys/kernel.h>
61 #include <sys/linker.h>
62 #include <sys/malloc.h>
63 #include <sys/proc.h>
64 #include <sys/priv.h>
65 #include <sys/buf.h>
66 #include <sys/reboot.h>
67 #include <sys/mbuf.h>
68 #include <sys/msgbuf.h>
69 #include <sys/sysent.h>
70 #include <sys/sysctl.h>
71 #include <sys/vmmeter.h>
72 #include <sys/bus.h>
73 #include <sys/upcall.h>
74 #include <sys/usched.h>
75 #include <sys/reg.h>
76
77 #include <vm/vm.h>
78 #include <vm/vm_param.h>
79 #include <sys/lock.h>
80 #include <vm/vm_kern.h>
81 #include <vm/vm_object.h>
82 #include <vm/vm_page.h>
83 #include <vm/vm_map.h>
84 #include <vm/vm_pager.h>
85 #include <vm/vm_extern.h>
86
87 #include <sys/thread2.h>
88 #include <sys/mplock2.h>
89
90 #include <sys/user.h>
91 #include <sys/exec.h>
92 #include <sys/cons.h>
93
94 #include <ddb/ddb.h>
95
96 #include <machine/cpu.h>
97 #include <machine/clock.h>
98 #include <machine/specialreg.h>
99 #include <machine/bootinfo.h>
100 #include <machine/md_var.h>
101 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
102 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
103 #include <machine/smp.h>
104 #ifdef PERFMON
105 #include <machine/perfmon.h>
106 #endif
107 #include <machine/cputypes.h>
108 #include <machine/intr_machdep.h>
109
110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
111 #include <bus/isa/isa_device.h>
112 #endif
113 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
114 #include <bus/isa/rtc.h>
115 #include <machine/vm86.h>
116 #include <sys/random.h>
117 #include <sys/ptrace.h>
118 #include <machine/sigframe.h>
119
120 #include <sys/machintr.h>
121 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
122 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
123 #include <machine_base/apic/lapic.h>
124 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
125 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
126
127 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
128
129 extern void init386(int first);
130 extern void dblfault_handler(void);
131
132 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
133 extern void finishidentcpu(void);
134 extern void panicifcpuunsupported(void);
135 extern void initializecpu(void);
136
137 static void cpu_startup(void *);
138 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
139 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
140 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
141 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
142 #ifdef DIRECTIO
143 extern void ffs_rawread_setup(void);
144 #endif /* DIRECTIO */
145 static void init_locks(void);
146
147 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
148
149 int     _udatasel, _ucodesel;
150 u_int   atdevbase;
151 #ifdef SMP
152 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
153 #else
154 int64_t tsc_offsets[1];
155 #endif
156
157 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
158 extern int swtch_optim_stats;
159 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
160         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
161 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
162         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
163 #endif
164
165 long physmem = 0;
166
167 u_long ebda_addr = 0;
168
169 int imcr_present = 0;
170
171 int naps = 0; /* # of Applications processors */
172
173 u_int base_memory;
174
175 static int
176 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
177 {
178         u_long pmem = ctob(physmem);
179
180         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
181         return (error);
182 }
183
184 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
185         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
186
187 static int
188 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
189 {
190         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
191                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
192         return (error);
193 }
194
195 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
196         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
197
198 static int
199 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
200 {
201         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
202                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
203         return (error);
204 }
205
206 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
207         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
208
209 vm_paddr_t Maxmem;
210 vm_paddr_t Realmem;
211
212 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
213 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
214
215
216 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
217 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
218 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
219 static struct trapframe proc0_tf;
220
221 static void
222 cpu_startup(void *dummy)
223 {
224         caddr_t v;
225         vm_size_t size = 0;
226         vm_offset_t firstaddr;
227
228         /*
229          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
230          */
231         kprintf("%s", version);
232         startrtclock();
233         printcpuinfo();
234         panicifcpuunsupported();
235 #ifdef PERFMON
236         perfmon_init();
237 #endif
238         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
239                 (intmax_t)Realmem,
240                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
241         /*
242          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
243          */
244         if (bootverbose) {
245                 int indx;
246
247                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
248                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
249                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
250
251                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
252                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
253                             size1 / PAGE_SIZE);
254                 }
255         }
256
257         /*
258          * Allocate space for system data structures.
259          * The first available kernel virtual address is in "v".
260          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
261          * As pages of memory are allocated and cleared,
262          * "firstaddr" is incremented.
263          * An index into the kernel page table corresponding to the
264          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
265          */
266
267         /*
268          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
269          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
270          * addresses to the various data structures.
271          */
272         firstaddr = 0;
273 again:
274         v = (caddr_t)firstaddr;
275
276 #define valloc(name, type, num) \
277             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
278 #define valloclim(name, type, num, lim) \
279             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
280
281         /*
282          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
283          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
284          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
285          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
286          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
287          * maxbcache bytes.
288          *
289          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
290          */
291         if (nbuf == 0) {
292                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
293                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
294
295                 nbuf = 50;
296                 if (kbytes > 4096)
297                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
298                 if (kbytes > 65536)
299                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
300                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
301                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
302         }
303
304         /*
305          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
306          * kernel_map.
307          */
308         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
309                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
310                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
311         }
312
313         /* limit to 128 on i386 */
314         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
315 #ifdef NSWBUF_MIN
316         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
317                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
318 #endif
319 #ifdef DIRECTIO
320         ffs_rawread_setup();
321 #endif
322
323         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
324         valloc(buf, struct buf, nbuf);
325
326         /*
327          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
328          */
329         if (firstaddr == 0) {
330                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
331                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
332                 if (firstaddr == 0)
333                         panic("startup: no room for tables");
334                 goto again;
335         }
336
337         /*
338          * End of second pass, addresses have been assigned
339          */
340         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
341                 panic("startup: table size inconsistency");
342
343         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
344                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
345         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
346                       (nbuf*BKVASIZE));
347         buffer_map.system_map = 1;
348         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
349                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
350         pager_map.system_map = 1;
351
352 #if defined(USERCONFIG)
353         userconfig();
354         cninit();               /* the preferred console may have changed */
355 #endif
356
357         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
358                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
359                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
360
361         /*
362          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
363          */
364         bufinit();
365         vm_pager_bufferinit();
366
367         /* Log ELCR information */
368         elcr_dump();
369
370 #ifdef SMP
371         /*
372          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
373          */
374         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
375         mp_announce();
376 #endif  /* SMP */
377
378         /* Finalize PIC */
379         MachIntrABI.finalize();
380
381         cpu_setregs();
382 }
383
384 /*
385  * Send an interrupt to process.
386  *
387  * Stack is set up to allow sigcode stored
388  * at top to call routine, followed by kcall
389  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
390  * resets the signal mask, the stack, and the
391  * frame pointer, it returns to the user
392  * specified pc, psl.
393  */
394 void
395 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
396 {
397         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
398         struct proc *p = lp->lwp_proc;
399         struct trapframe *regs;
400         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
401         struct sigframe sf, *sfp;
402         int oonstack;
403
404         regs = lp->lwp_md.md_regs;
405         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
406
407         /* save user context */
408         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
409         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
410         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
411         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
412         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
413
414         /* make the size of the saved context visible to userland */
415         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
416
417         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
418         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
419                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
420
421         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
422         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
423             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
424                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
425                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
426                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
427         } else {
428                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
429         }
430
431         /* Translate the signal is appropriate */
432         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
433                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
434                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
435         }
436
437         /* Build the argument list for the signal handler. */
438         sf.sf_signum = sig;
439         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
440         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
441                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
442                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
443                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
444
445                 /* fill siginfo structure */
446                 sf.sf_si.si_signo = sig;
447                 sf.sf_si.si_code = code;
448                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
449         }
450         else {
451                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
452                 sf.sf_siginfo = code;
453                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
454                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
455         }
456
457         /*
458          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
459          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
460          * eflags.
461          */
462         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
463                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
464                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
465
466                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
467                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
468                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
469                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
470
471                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
472                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
473                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
474                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
475
476                 /*
477                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
478                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
479                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
480                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
481                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
482                  */
483                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
484         }
485
486         /*
487          * Save the FPU state and reinit the FP unit
488          */
489         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
490
491         /*
492          * Copy the sigframe out to the user's stack.
493          */
494         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
495                 /*
496                  * Something is wrong with the stack pointer.
497                  * ...Kill the process.
498                  */
499                 sigexit(lp, SIGILL);
500         }
501
502         regs->tf_esp = (int)sfp;
503         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
504
505         /*
506          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
507          * on function entry
508          */
509         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
510
511         regs->tf_cs = _ucodesel;
512         regs->tf_ds = _udatasel;
513         regs->tf_es = _udatasel;
514
515         /*
516          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
517          * the userland program might be using both.
518          *
519          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
520          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
521          * return to userland.
522          */
523         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
524                 regs->tf_fs = _udatasel;
525                 regs->tf_gs = _udatasel;
526         }
527         regs->tf_ss = _udatasel;
528 }
529
530 /*
531  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
532  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
533  * issue.
534  *
535  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
536  * bad idea?
537  */
538 int
539 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
540 {
541         frame->tf_cs = _ucodesel;
542         frame->tf_ds = _udatasel;
543         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
544 #if 0
545         frame->tf_fs = _udatasel;
546         frame->tf_gs = _udatasel;
547 #endif
548         frame->tf_ss = _udatasel;
549         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
550         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
551         return(0);
552 }
553
554 int
555 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
556 {
557          struct segment_descriptor *desc;
558          int i;
559
560          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
561                 desc = &tls->tls[i];
562                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
563                         continue;
564                 if (desc->sd_def32 == 0)
565                         return(ENXIO);
566                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
567                         return(ENXIO);
568                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
569                         return(ENXIO);
570                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
571                         return(ENXIO);
572          }
573          return(0);
574 }
575
576 /*
577  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
578  *
579  * System call to cleanup state after a signal
580  * has been taken.  Reset signal mask and
581  * stack state from context left by sendsig (above).
582  * Return to previous pc and psl as specified by
583  * context left by sendsig. Check carefully to
584  * make sure that the user has not modified the
585  * state to gain improper privileges.
586  *
587  * MPSAFE
588  */
589 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
590 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
591
592 int
593 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
594 {
595         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
596         struct proc *p = lp->lwp_proc;
597         struct trapframe *regs;
598         ucontext_t uc;
599         ucontext_t *ucp;
600         int cs;
601         int eflags;
602         int error;
603
604         /*
605          * We have to copy the information into kernel space so userland
606          * can't modify it while we are sniffing it.
607          */
608         regs = lp->lwp_md.md_regs;
609         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
610         if (error)
611                 return (error);
612         ucp = &uc;
613         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
614
615         if (eflags & PSL_VM) {
616                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
617                 struct vm86_kernel *vm86;
618
619                 /*
620                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
621                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
622                  */
623                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
624                         return (EINVAL);
625                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
626                 if (vm86->vm86_inited == 0)
627                         return (EINVAL);
628
629                 /* go back to user mode if both flags are set */
630                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
631                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
632
633                 if (vm86->vm86_has_vme) {
634                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
635                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
636                 } else {
637                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
638                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
639                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
640                 }
641                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
642                 tf->tf_eflags = eflags;
643                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
644                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
645                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
646                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
647                 tf->tf_ds = _udatasel;
648                 tf->tf_es = _udatasel;
649 #if 0
650                 tf->tf_fs = _udatasel;
651                 tf->tf_gs = _udatasel;
652 #endif
653         } else {
654                 /*
655                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
656                  */
657                 /*
658                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
659                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
660                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
661                  * the signal context during signal handling and there is no
662                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
663                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
664                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
665                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
666                  */
667                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
668                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
669                         return(EINVAL);
670                 }
671
672                 /*
673                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
674                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
675                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
676                  */
677                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
678                 if (!CS_SECURE(cs)) {
679                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
680                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
681                         return(EINVAL);
682                 }
683                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
684         }
685
686         /*
687          * Restore the FPU state from the frame
688          */
689         crit_enter();
690         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
691
692         /*
693          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
694          * semantics against system calls.
695          */
696         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
697                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
698
699         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
700                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
701         else
702                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
703
704         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
705         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
706         crit_exit();
707         return(EJUSTRETURN);
708 }
709
710 /*
711  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
712  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
713  * already been pushed on the stack.
714  */
715 struct upc_frame {
716         register_t      eax;
717         register_t      ecx;
718         register_t      edx;
719         register_t      flags;
720         register_t      oldip;
721 };
722
723 void
724 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
725 {
726         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
727         struct trapframe *regs;
728         struct upcall upcall;
729         struct upc_frame upc_frame;
730         int     crit_count = 0;
731
732         /*
733          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
734          * context, switch back to the virtual kernel context before
735          * trying to post the signal.
736          */
737         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
738                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
739                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
740         }
741
742         /*
743          * Get the upcall data structure
744          */
745         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
746             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
747         ) {
748                 vu->vu_pending = 0;
749                 kprintf("bad upcall address\n");
750                 return;
751         }
752
753         /*
754          * If the data structure is already marked pending or has a critical
755          * section count, mark the data structure as pending and return 
756          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
757          */
758         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
759                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
760                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
761                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
762                                 sizeof(upcall.upc_pending));
763                 }
764                 return;
765         }
766
767         /*
768          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
769          *
770          * Bump our critical section count and set or clear the
771          * user pending flag depending on whether more upcalls are
772          * pending.  The user will be responsible for calling 
773          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
774          */
775         vu->vu_pending = 0;
776         upcall.upc_pending = morepending;
777         ++crit_count;
778         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
779                 sizeof(upcall.upc_pending));
780         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
781                 sizeof(int));
782
783         /*
784          * Construct a stack frame and issue the upcall
785          */
786         regs = lp->lwp_md.md_regs;
787         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
788         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
789         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
790         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
791         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
792         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
793             sizeof(upc_frame)) != 0) {
794                 kprintf("bad stack on upcall\n");
795         } else {
796                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
797                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
798                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
799                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
800                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
801         }
802 }
803
804 /*
805  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
806  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
807  * being overwritten by the syscall return value.
808  *
809  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
810  * and the function pointer in %eax.  
811  */
812 int
813 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
814 {
815         struct upc_frame upc_frame;
816         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
817         struct trapframe *regs;
818         int error;
819         struct upcall upcall;
820         int crit_count;
821
822         regs = lp->lwp_md.md_regs;
823
824         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
825         if (error == 0) {
826             if (vu) {
827                 /*
828                  * This jumps us to the next ready context.
829                  */
830                 vu->vu_pending = 0;
831                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
832                 crit_count = 0;
833                 if (error == 0)
834                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
835                 ++crit_count;
836                 if (error == 0)
837                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
838                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
839                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
840                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
841                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
842                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
843             } else {
844                 /*
845                  * This returns us to the originally interrupted code.
846                  */
847                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
848                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
849                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
850                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
851                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
852                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
853                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
854                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
855             }
856         }
857         if (error == 0)
858                 error = EJUSTRETURN;
859         return(error);
860 }
861
862 /*
863  * Machine dependent boot() routine
864  *
865  * I haven't seen anything to put here yet
866  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
867  */
868 void
869 cpu_boot(int howto)
870 {
871 }
872
873 /*
874  * Shutdown the CPU as much as possible
875  */
876 void
877 cpu_halt(void)
878 {
879         for (;;)
880                 __asm__ __volatile("hlt");
881 }
882
883 /*
884  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
885  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
886  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
887  *
888  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
889  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
890  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
891  * critical section.
892  *
893  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
894  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
895  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
896  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
897  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
898  *
899  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
900  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
901  */
902 static int      cpu_idle_hlt = 2;
903 static int      cpu_idle_hltcnt;
904 static int      cpu_idle_spincnt;
905 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
906 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
907     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
908 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
909     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
910 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
911     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
912 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
913     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
914
915 static void
916 cpu_idle_default_hook(void)
917 {
918         /*
919          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
920          * following the sti.
921          */
922         __asm __volatile("sti; hlt");
923 }
924
925 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
926 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
927
928 void
929 cpu_idle(void)
930 {
931         globaldata_t gd = mycpu;
932         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
933         int reqflags;
934         int quick;
935
936         crit_exit();
937         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
938         for (;;) {
939                 /*
940                  * See if there are any LWKTs ready to go.
941                  */
942                 lwkt_switch();
943
944                 /*
945                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
946                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
947                  * splz() does the job.
948                  *
949                  * cpu_idle_hlt:
950                  *      0       Never halt, just spin
951                  *
952                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
953                  *              This typically eats more power than the
954                  *              ACPI halt.
955                  *
956                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
957                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
958                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
959                  *
960                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
961                  *              eats the least amount of power but the cpu
962                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
963                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
964                  *
965                  *
966                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
967                  *       section.
968                  *
969                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
970                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
971                  *       it overflows.
972                  */
973                 ++gd->gd_idle_repeat;
974                 reqflags = gd->gd_reqflags;
975                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
976                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
977                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
978
979                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
980                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
981                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
982                         ++cpu_idle_hltcnt;
983                 } else if (cpu_idle_hlt) {
984                         __asm __volatile("cli");
985                         splz();
986                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
987                                 if (quick)
988                                         cpu_idle_default_hook();
989                                 else
990                                         cpu_idle_hook();
991                         }
992                         __asm __volatile("sti");
993                         ++cpu_idle_hltcnt;
994                 } else {
995                         splz();
996                         __asm __volatile("sti");
997                         ++cpu_idle_spincnt;
998                 }
999         }
1000 }
1001
1002 #ifdef SMP
1003
1004 /*
1005  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1006  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1007  * we let it spin.
1008  */
1009 void
1010 cpu_spinlock_contested(void)
1011 {
1012         cpu_pause();
1013 }
1014
1015 #endif
1016
1017 /*
1018  * Clear registers on exec
1019  */
1020 void
1021 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1022 {
1023         struct thread *td = curthread;
1024         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1025         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1026         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1027
1028         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1029         user_ldt_free(pcb);
1030   
1031         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1032         regs->tf_eip = entry;
1033         regs->tf_esp = stack;
1034         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1035         regs->tf_ss = _udatasel;
1036         regs->tf_ds = _udatasel;
1037         regs->tf_es = _udatasel;
1038         regs->tf_fs = _udatasel;
1039         regs->tf_gs = _udatasel;
1040         regs->tf_cs = _ucodesel;
1041
1042         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1043         regs->tf_ebx = ps_strings;
1044
1045         /*
1046          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1047          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1048          */
1049         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1050                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1051                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1052                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1053                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1054                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1055                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1056                 if (pcb == td->td_pcb) {
1057                         /*
1058                          * Clear the debug registers on the running
1059                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1060                          * the next process we switch to.
1061                          */
1062                         reset_dbregs();
1063                 }
1064                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1065         }
1066
1067         /*
1068          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1069          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1070          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1071          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1072          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1073          */
1074         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1075
1076         /*
1077          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1078          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1079          * in npxdna().
1080          */
1081         crit_enter();
1082         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1083
1084 #if NNPX > 0
1085         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1086         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1087 #endif
1088         crit_exit();
1089
1090         /*
1091          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1092          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1093          * return value to 0.
1094          */
1095 }
1096
1097 void
1098 cpu_setregs(void)
1099 {
1100         unsigned int cr0;
1101
1102         cr0 = rcr0();
1103         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1104         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1105         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1106         load_cr0(cr0);
1107         load_gs(_udatasel);
1108 }
1109
1110 static int
1111 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1112 {
1113         int error;
1114         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1115                 req);
1116         if (!error && req->newptr)
1117                 resettodr();
1118         return (error);
1119 }
1120
1121 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1122         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1123
1124 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1125         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1126
1127 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1128         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1129
1130 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1131         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1132
1133 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1134 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1135         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1136
1137 /*
1138  * Initialize 386 and configure to run kernel
1139  */
1140
1141 /*
1142  * Initialize segments & interrupt table
1143  */
1144
1145 int _default_ldt;
1146 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1147 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1148 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1149 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1150
1151 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1152 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1153
1154 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1155 extern int has_f00f_bug;
1156 #endif
1157
1158 static struct i386tss dblfault_tss;
1159 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1160
1161 extern  struct user *proc0paddr;
1162
1163
1164 /* software prototypes -- in more palatable form */
1165 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1166 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1167 {       0x0,                    /* segment base address  */
1168         0x0,                    /* length */
1169         0,                      /* segment type */
1170         0,                      /* segment descriptor priority level */
1171         0,                      /* segment descriptor present */
1172         0, 0,
1173         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1174         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1175 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1176 {       0x0,                    /* segment base address  */
1177         0xfffff,                /* length - all address space */
1178         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1179         0,                      /* segment descriptor priority level */
1180         1,                      /* segment descriptor present */
1181         0, 0,
1182         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1183         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1184 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1185 {       0x0,                    /* segment base address  */
1186         0xfffff,                /* length - all address space */
1187         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1188         0,                      /* segment descriptor priority level */
1189         1,                      /* segment descriptor present */
1190         0, 0,
1191         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1192         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1193 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1194 {       0x0,                    /* segment base address  */
1195         0xfffff,                /* length - all address space */
1196         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1197         0,                      /* segment descriptor priority level */
1198         1,                      /* segment descriptor present */
1199         0, 0,
1200         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1201         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1202 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1203 {
1204         0x0,                    /* segment base address */
1205         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1206         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1207         0,                      /* segment descriptor priority level */
1208         1,                      /* segment descriptor present */
1209         0, 0,
1210         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1211         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1212 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1213 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1214         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1215         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1216         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1217         1,                      /* segment descriptor present */
1218         0, 0,
1219         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1220         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1221 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1222 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1223         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1224         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1225         0,                      /* segment descriptor priority level */
1226         1,                      /* segment descriptor present */
1227         0, 0,
1228         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1229         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1230 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1231 {       0x0,                    /* segment base address  */
1232         0x0,                    /* length - all address space */
1233         0,                      /* segment type */
1234         0,                      /* segment descriptor priority level */
1235         0,                      /* segment descriptor present */
1236         0, 0,
1237         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1238         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1239 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1240 {       0x400,                  /* segment base address */
1241         0xfffff,                /* length */
1242         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1243         0,                      /* segment descriptor priority level */
1244         1,                      /* segment descriptor present */
1245         0, 0,
1246         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1247         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1248 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1249 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1250         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1251         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1252         0,                      /* segment descriptor priority level */
1253         1,                      /* segment descriptor present */
1254         0, 0,
1255         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1256         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1257 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1258 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1259         0xfffff,                /* length */
1260         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1261         0,                      /* segment descriptor priority level */
1262         1,                      /* segment descriptor present */
1263         0, 0,
1264         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1265         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1266 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1267 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1268         0xfffff,                /* length */
1269         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1270         0,                      /* segment descriptor priority level */
1271         1,                      /* segment descriptor present */
1272         0, 0,
1273         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1274         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1275 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1276 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1277         0xfffff,                /* length */
1278         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1279         0,                      /* segment descriptor priority level */
1280         1,                      /* segment descriptor present */
1281         0, 0,
1282         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1283         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1284 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1285 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1286         0xfffff,                /* length */
1287         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1288         0,                      /* segment descriptor priority level */
1289         1,                      /* segment descriptor present */
1290         0, 0,
1291         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1292         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1293 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1294 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1295         0xfffff,                /* length */
1296         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1297         0,                      /* segment descriptor priority level */
1298         1,                      /* segment descriptor present */
1299         0, 0,
1300         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1301         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1302 /* GTLS_START 15 TLS */
1303 {       0x0,                    /* segment base address  */
1304         0x0,                    /* length */
1305         0,                      /* segment type */
1306         0,                      /* segment descriptor priority level */
1307         0,                      /* segment descriptor present */
1308         0, 0,
1309         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1310         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1311 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1312 {       0x0,                    /* segment base address  */
1313         0x0,                    /* length */
1314         0,                      /* segment type */
1315         0,                      /* segment descriptor priority level */
1316         0,                      /* segment descriptor present */
1317         0, 0,
1318         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1319         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1320 /* GTLS_END 17 TLS */
1321 {       0x0,                    /* segment base address  */
1322         0x0,                    /* length */
1323         0,                      /* segment type */
1324         0,                      /* segment descriptor priority level */
1325         0,                      /* segment descriptor present */
1326         0, 0,
1327         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1328         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1329 };
1330
1331 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1332         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1333 {       0x0,                    /* segment base address  */
1334         0x0,                    /* length - all address space */
1335         0,                      /* segment type */
1336         0,                      /* segment descriptor priority level */
1337         0,                      /* segment descriptor present */
1338         0, 0,
1339         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1340         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1341         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1342 {       0x0,                    /* segment base address  */
1343         0x0,                    /* length - all address space */
1344         0,                      /* segment type */
1345         0,                      /* segment descriptor priority level */
1346         0,                      /* segment descriptor present */
1347         0, 0,
1348         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1349         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1350         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1351 {       0x0,                    /* segment base address  */
1352         0x0,                    /* length - all address space */
1353         0,                      /* segment type */
1354         0,                      /* segment descriptor priority level */
1355         0,                      /* segment descriptor present */
1356         0, 0,
1357         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1358         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1359         /* Code Descriptor for user */
1360 {       0x0,                    /* segment base address  */
1361         0xfffff,                /* length - all address space */
1362         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1363         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1364         1,                      /* segment descriptor present */
1365         0, 0,
1366         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1367         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1368         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1369 {       0x0,                    /* segment base address  */
1370         0x0,                    /* length - all address space */
1371         0,                      /* segment type */
1372         0,                      /* segment descriptor priority level */
1373         0,                      /* segment descriptor present */
1374         0, 0,
1375         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1376         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1377         /* Data Descriptor for user */
1378 {       0x0,                    /* segment base address  */
1379         0xfffff,                /* length - all address space */
1380         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1381         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1382         1,                      /* segment descriptor present */
1383         0, 0,
1384         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1385         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1386 };
1387
1388 void
1389 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1390 {
1391         struct gate_descriptor *ip;
1392
1393         ip = idt + idx;
1394         ip->gd_looffset = (int)func;
1395         ip->gd_selector = selec;
1396         ip->gd_stkcpy = 0;
1397         ip->gd_xx = 0;
1398         ip->gd_type = typ;
1399         ip->gd_dpl = dpl;
1400         ip->gd_p = 1;
1401         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1402 }
1403
1404 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1405
1406 extern inthand_t
1407         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1408         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1409         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1410         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1411         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1412         IDTVEC(rsvd0);
1413 extern inthand_t
1414         IDTVEC(int0x80_syscall);
1415
1416 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1417 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1418 #endif
1419
1420 void
1421 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1422 {
1423         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1424         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1425         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1426         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1427         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1428         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1429         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1430 }
1431
1432 /*
1433  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1434  * available physical memory in the system, then test this memory and
1435  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1436  *
1437  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1438  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1439  *
1440  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1441  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1442  */
1443 static void
1444 getmemsize(int first)
1445 {
1446         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1447         int hasbrokenint12;
1448         u_int basemem, extmem;
1449         struct vm86frame vmf;
1450         struct vm86context vmc;
1451         vm_offset_t pa;
1452         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1453         pt_entry_t *pte;
1454         quad_t maxmem;
1455         struct {
1456                 u_int64_t base;
1457                 u_int64_t length;
1458                 u_int32_t type;
1459         } *smap;
1460         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1461
1462         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1463         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1464         basemem = 0;
1465
1466         /*
1467          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1468          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1469          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1470          */
1471         hasbrokenint12 = 0;
1472         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1473         if (hasbrokenint12) {
1474                 goto int15e820;
1475         }
1476
1477         /*
1478          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1479          * value give the bios some scribble space just in case.
1480          */
1481         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1482         basemem = vmf.vmf_ax;
1483         if (basemem > 640) {
1484                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1485                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1486                 basemem = 636;
1487         }
1488
1489         /*
1490          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1491          * between the end of base memory and the start of
1492          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1493          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1494          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1495          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1496          * to begin with and then parts of it are remapped.
1497          * The parts that aren't remapped form holes that
1498          * remain read-only and are unused by the kernel.
1499          * The base memory area is below the physical end of
1500          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1501          * The part of it from PAGE_SIZE to
1502          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1503          * remapped and used by the kernel later.)
1504          *
1505          * This code is similar to the code used in
1506          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1507          * allocated we simply change the mapping.
1508          */
1509         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1510              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1511                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1512                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1513         }
1514
1515         /*
1516          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1517          * that the bios can scribble on it.
1518          */
1519         pte = vm86paddr;
1520         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1521                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1522
1523 int15e820:
1524         /*
1525          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1526          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1527          */
1528         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1529         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1530
1531         /*
1532          * get memory map with INT 15:E820
1533          */
1534 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1535 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1536
1537         vmc.npages = 0;
1538         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1539         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1540
1541         physmap_idx = 0;
1542         vmf.vmf_ebx = 0;
1543         do {
1544                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1545                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1546                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1547                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1548                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1549                         break;
1550                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1551                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1552                                 smap->type,
1553                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1554                                 (u_int32_t)smap->base,
1555                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1556                                 (u_int32_t)smap->length);
1557
1558                 if (smap->type != 0x01)
1559                         goto next_run;
1560
1561                 if (smap->length == 0)
1562                         goto next_run;
1563
1564                 Realmem += smap->length;
1565
1566                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1567                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1568                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1569                         goto next_run;
1570                 }
1571
1572                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1573                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1574                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1575                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1576                                                 "memory region, ignoring "
1577                                                 "second region\n");
1578                                 }
1579                                 Realmem -= smap->length;
1580                                 goto next_run;
1581                         }
1582                 }
1583
1584                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1585                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1586                         goto next_run;
1587                 }
1588
1589                 physmap_idx += 2;
1590                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1591                         kprintf("Too many segments in the physical "
1592                                 "address map, giving up\n");
1593                         break;
1594                 }
1595                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1596                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1597 next_run:
1598                 ; /* fix GCC3.x warning */
1599         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1600
1601         /*
1602          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1603          */
1604         if (basemem == 0) {
1605                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1606                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1607                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1608                                 break;
1609                         }
1610                 }
1611
1612                 if (basemem == 0) {
1613                         basemem = 640;
1614                 }
1615
1616                 if (basemem > 640) {
1617                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1618                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1619                         basemem = 640;
1620                 }
1621
1622                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1623                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1624                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1625                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1626                 }
1627
1628                 pte = vm86paddr;
1629                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1630                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1631         }
1632
1633         if (physmap[1] != 0)
1634                 goto physmap_done;
1635
1636         /*
1637          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1638          */
1639         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1640         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1641                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1642         } else {
1643 #if 0
1644                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1645                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1646                 extmem = vmf.vmf_ax;
1647 #else
1648                 /*
1649                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1650                  */
1651                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1652 #endif
1653         }
1654
1655         /*
1656          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1657          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1658          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1659          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1660          * them beyond the limit.
1661          *
1662          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1663          *      chop it to 15MB.
1664          */
1665         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1666                 extmem = 15 * 1024;
1667
1668         physmap[0] = 0;
1669         physmap[1] = basemem * 1024;
1670         physmap_idx = 2;
1671         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1672         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1673
1674 physmap_done:
1675         /*
1676          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1677          */
1678
1679         base_memory = physmap[1];
1680 #ifdef SMP
1681         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1682         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1683 #endif
1684
1685         /* Save EBDA address, if any */
1686         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1687         ebda_addr <<= 4;
1688
1689         /*
1690          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1691          * highest page of the physical address space.  It should be
1692          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1693          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1694          */
1695         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1696
1697 #ifdef MAXMEM
1698         Maxmem = MAXMEM / 4;
1699 #endif
1700
1701         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1702                 Maxmem = atop(maxmem);
1703
1704         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1705             (boothowto & RB_VERBOSE))
1706                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1707
1708         /*
1709          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1710          * extend the last memory segment to the new limit.
1711          */ 
1712         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1713                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1714
1715         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1716         pmap_bootstrap(first, 0);
1717
1718         /*
1719          * Size up each available chunk of physical memory.
1720          */
1721         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1722         pa_indx = 0;
1723         da_indx = 1;
1724         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1725         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1726         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1727
1728         pte = CMAP1;
1729
1730         /*
1731          * Get dcons buffer address
1732          */
1733         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1734             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1735                 dcons_addr = 0;
1736
1737         /*
1738          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1739          * round up the start address and round down the end address.
1740          */
1741         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1742                 vm_offset_t end;
1743
1744                 end = ptoa(Maxmem);
1745                 if (physmap[i + 1] < end)
1746                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1747                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1748                         int tmp, page_bad, full;
1749 #if 0
1750                         int *ptr = 0;
1751 #else
1752                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1753 #endif
1754                         full = FALSE;
1755
1756                         /*
1757                          * block out kernel memory as not available.
1758                          */
1759                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1760                                 goto do_dump_avail;
1761         
1762                         /*
1763                          * block out dcons buffer
1764                          */
1765                         if (dcons_addr > 0
1766                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1767                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1768                                 goto do_dump_avail;
1769
1770                         page_bad = FALSE;
1771
1772                         /*
1773                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1774                          */
1775                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1776                         cpu_invltlb();
1777
1778                         tmp = *(int *)ptr;
1779                         /*
1780                          * Test for alternating 1's and 0's
1781                          */
1782                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1783                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1784                                 page_bad = TRUE;
1785                         }
1786                         /*
1787                          * Test for alternating 0's and 1's
1788                          */
1789                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1790                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1791                         page_bad = TRUE;
1792                         }
1793                         /*
1794                          * Test for all 1's
1795                          */
1796                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1797                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1798                                 page_bad = TRUE;
1799                         }
1800                         /*
1801                          * Test for all 0's
1802                          */
1803                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1804                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1805                                 page_bad = TRUE;
1806                         }
1807                         /*
1808                          * Restore original value.
1809                          */
1810                         *(int *)ptr = tmp;
1811
1812                         /*
1813                          * Adjust array of valid/good pages.
1814                          */
1815                         if (page_bad == TRUE) {
1816                                 continue;
1817                         }
1818                         /*
1819                          * If this good page is a continuation of the
1820                          * previous set of good pages, then just increase
1821                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1822                          * Note that "end" points one higher than end,
1823                          * making the range >= start and < end.
1824                          * If we're also doing a speculative memory
1825                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1826                          * so that we keep going. The first bad page
1827                          * will terminate the loop.
1828                          */
1829                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1830                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1831                         } else {
1832                                 pa_indx++;
1833                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1834                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1835                                         pa_indx--;
1836                                         full = TRUE;
1837                                         goto do_dump_avail;
1838                                 }
1839                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1840                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1841                         }
1842                         physmem++;
1843 do_dump_avail:
1844                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1845                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1846                         } else {
1847                                 da_indx++;
1848                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1849                                         da_indx--;
1850                                         goto do_next;
1851                                 }
1852                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1853                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1854                         }
1855 do_next:
1856                         if (full)
1857                                 break;
1858
1859                 }
1860         }
1861         *pte = 0;
1862         cpu_invltlb();
1863
1864         /*
1865          * XXX
1866          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1867          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1868          * calculation, etc.).
1869          */
1870         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1871             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1872                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1873                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1874                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1875         }
1876
1877         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1878
1879         /* Trim off space for the message buffer. */
1880         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1881
1882         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1883 }
1884
1885 struct machintr_abi MachIntrABI;
1886
1887 /*
1888  * IDT VECTORS:
1889  *      0       Divide by zero
1890  *      1       Debug
1891  *      2       NMI
1892  *      3       BreakPoint
1893  *      4       OverFlow
1894  *      5       Bound-Range
1895  *      6       Invalid OpCode
1896  *      7       Device Not Available (x87)
1897  *      8       Double-Fault
1898  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1899  *      10      Invalid-TSS
1900  *      11      Segment not present
1901  *      12      Stack
1902  *      13      General Protection
1903  *      14      Page Fault
1904  *      15      Reserved
1905  *      16      x87 FP Exception pending
1906  *      17      Alignment Check
1907  *      18      Machine Check
1908  *      19      SIMD floating point
1909  *      20-31   reserved
1910  *      32-255  INTn/external sources
1911  */
1912 void
1913 init386(int first)
1914 {
1915         struct gate_descriptor *gdp;
1916         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1917         struct mdglobaldata *gd;
1918
1919         /*
1920          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1921          */
1922         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1923         bzero(gd, sizeof(*gd));
1924
1925         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1926         thread0.td_gd = &gd->mi;
1927
1928         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1929
1930         metadata_missing = 0;
1931         if (bootinfo.bi_modulep) {
1932                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1933                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1934         } else {
1935                 metadata_missing = 1;
1936         }
1937         if (bootinfo.bi_envp)
1938                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1939
1940         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1941                 bootverbose++;
1942
1943         /*
1944          * Default MachIntrABI to ICU
1945          */
1946         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1947 #ifdef SMP
1948         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1949         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1950         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1951 #endif
1952
1953         /*
1954          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1955          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1956          */
1957         ncpus = 1;
1958         ncpus2 = 1;
1959         ncpus_fit = 1;
1960         /* Init basic tunables, hz etc */
1961         init_param1();
1962
1963         /*
1964          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1965          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1966          * the address space
1967          */
1968         /*
1969          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1970          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1971          */
1972         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1973         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1974
1975         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1976                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1977         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1978         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1979                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1980
1981         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1982
1983         /*
1984          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1985          * early in the boot sequence because the system assumes
1986          * that 'curthread' is never NULL.
1987          */
1988
1989         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1990 #ifdef BDE_DEBUGGER
1991                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1992                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1993                         continue;
1994 #endif
1995                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1996         }
1997
1998         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1999         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2000         lgdt(&r_gdt);
2001
2002         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
2003         cpu_gdinit(gd, 0);
2004         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
2005         safepri = TDPRI_MAX;
2006
2007         /* make ldt memory segments */
2008         /*
2009          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2010          * should be spelled ...MAX_USER...
2011          */
2012         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2013         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2014         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2015                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2016
2017         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2018         lldt(_default_ldt);
2019         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2020         /* spinlocks and the BGL */
2021         init_locks();
2022
2023         /*
2024          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2025          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2026          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2027          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2028          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2029          * determine the fault address.
2030          */
2031         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2032 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2033                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034 #else
2035                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2036 #endif
2037         }
2038         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2057         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2059                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2060
2061         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2062         r_idt.rd_base = (int) idt;
2063         lidt(&r_idt);
2064
2065         /*
2066          * Initialize the console before we print anything out.
2067          */
2068         cninit();
2069
2070         if (metadata_missing)
2071                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2072
2073 #if     NISA >0
2074         elcr_probe();
2075         isa_defaultirq();
2076 #endif
2077         rand_initialize();
2078
2079         /*
2080          * Initialize IRQ mapping
2081          *
2082          * NOTE:
2083          * SHOULD be after elcr_probe()
2084          */
2085         MachIntrABI_ICU.initmap();
2086 #ifdef SMP
2087         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2088 #endif
2089
2090 #ifdef DDB
2091         kdb_init();
2092         if (boothowto & RB_KDB)
2093                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2094 #endif
2095
2096         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2097         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2098         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2099         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2100
2101         /*
2102          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2103          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2104          */
2105         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2106         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2107         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2108         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2109         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2110         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2111         ltr(gsel_tss);
2112
2113         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2114             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2115         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2116             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2117         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2118         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2119         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2120         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2121             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2122         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2123         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2124         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2125
2126         vm86_initialize();
2127         getmemsize(first);
2128         init_param2(physmem);
2129
2130         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2131
2132         /* Map the message buffer. */
2133         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2134                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2135
2136         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2137
2138         /* make a call gate to reenter kernel with */
2139         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2140
2141         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2142         gdp->gd_looffset = x++;
2143         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2144         gdp->gd_stkcpy = 1;
2145         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2146         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2147         gdp->gd_p = 1;
2148         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2149
2150         /* XXX does this work? */
2151         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2152         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2153
2154         /* transfer to user mode */
2155
2156         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2157         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2158
2159         /* setup proc 0's pcb */
2160         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2161         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2162         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2163         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2168  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2169  * data space were allocated in locore.
2170  *
2171  * Note: the idlethread's cpl is 0
2172  *
2173  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2174  */
2175 void
2176 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2177 {
2178         if (cpu)
2179                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2180
2181         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2182                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2183                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2184                         0, &gd->mi);
2185         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2186         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2187         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2188         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2189 }
2190
2191 int
2192 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2193 {
2194         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2195             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2196                 return (TRUE);
2197         }
2198         return (FALSE);
2199 }
2200
2201 struct globaldata *
2202 globaldata_find(int cpu)
2203 {
2204         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2205         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2206 }
2207
2208 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2209 static void f00f_hack(void *unused);
2210 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2211
2212 static void
2213 f00f_hack(void *unused) 
2214 {
2215         struct gate_descriptor *new_idt;
2216         vm_offset_t tmp;
2217
2218         if (!has_f00f_bug)
2219                 return;
2220
2221         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2222
2223         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2224
2225         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2226         if (tmp == 0)
2227                 panic("kmem_alloc returned 0");
2228         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2229                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2230         /* Put the first seven entries in the lower page */
2231         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2232         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2233         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2234         lidt(&r_idt);
2235         idt = new_idt;
2236         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2237                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2238                 panic("vm_map_protect failed");
2239         return;
2240 }
2241 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2242
2243 int
2244 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2245 {
2246         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2247         return (0);
2248 }
2249
2250 int
2251 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2252 {
2253         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2254         return (0);
2255 }
2256
2257 int
2258 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2259 {
2260         struct trapframe *tp;
2261
2262         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2263         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2264         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2265         regs->r_es = tp->tf_es;
2266         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2267         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2268         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2269         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2270         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2271         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2272         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2273         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2274         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2275         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2276         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2277         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2278         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2279         return (0);
2280 }
2281
2282 int
2283 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2284 {
2285         struct trapframe *tp;
2286
2287         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2288         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2289             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2290                 return (EINVAL);
2291         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2292         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2293         tp->tf_es = regs->r_es;
2294         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2295         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2296         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2297         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2298         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2299         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2300         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2301         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2302         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2303         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2304         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2305         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2306         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2307         return (0);
2308 }
2309
2310 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2311 static void
2312 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2313 {
2314         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2315         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2316         int i;
2317
2318         /* FPU control/status */
2319         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2320         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2321         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2322         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2323         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2324         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2325         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2326         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2327
2328         /* FPU registers */
2329         for (i = 0; i < 8; ++i)
2330                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2331 }
2332
2333 static void
2334 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2335 {
2336         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2337         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2338         int i;
2339
2340         /* FPU control/status */
2341         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2342         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2343         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2344         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2345         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2346         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2347         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2348         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2349
2350         /* FPU registers */
2351         for (i = 0; i < 8; ++i)
2352                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2353 }
2354 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2355
2356 int
2357 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2358 {
2359 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2360         if (cpu_fxsr) {
2361                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2362                                 (struct save87 *)fpregs);
2363                 return (0);
2364         }
2365 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2366         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2367         return (0);
2368 }
2369
2370 int
2371 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2372 {
2373 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2374         if (cpu_fxsr) {
2375                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2376                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2377                 return (0);
2378         }
2379 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2380         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2381         return (0);
2382 }
2383
2384 int
2385 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2386 {
2387         if (lp == NULL) {
2388                 dbregs->dr0 = rdr0();
2389                 dbregs->dr1 = rdr1();
2390                 dbregs->dr2 = rdr2();
2391                 dbregs->dr3 = rdr3();
2392                 dbregs->dr4 = rdr4();
2393                 dbregs->dr5 = rdr5();
2394                 dbregs->dr6 = rdr6();
2395                 dbregs->dr7 = rdr7();
2396         } else {
2397                 struct pcb *pcb;
2398
2399                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2400                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2401                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2402                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2403                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2404                 dbregs->dr4 = 0;
2405                 dbregs->dr5 = 0;
2406                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2407                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2408         }
2409         return (0);
2410 }
2411
2412 int
2413 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2414 {
2415         if (lp == NULL) {
2416                 load_dr0(dbregs->dr0);
2417                 load_dr1(dbregs->dr1);
2418                 load_dr2(dbregs->dr2);
2419                 load_dr3(dbregs->dr3);
2420                 load_dr4(dbregs->dr4);
2421                 load_dr5(dbregs->dr5);
2422                 load_dr6(dbregs->dr6);
2423                 load_dr7(dbregs->dr7);
2424         } else {
2425                 struct pcb *pcb;
2426                 struct ucred *ucred;
2427                 int i;
2428                 uint32_t mask1, mask2;
2429
2430                 /*
2431                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2432                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2433                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2434                  * TRCTRAP.
2435                  */
2436                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2437                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2438                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2439                                 return (EINVAL);
2440                 
2441                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2442                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2443
2444                 /*
2445                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2446                  * process's address space.  If a process could do this, it
2447                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2448                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2449                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2450                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2451                  * uid 0.
2452                  *
2453                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2454                  * address space is written into from within the kernel
2455                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2456                  * from within kernel mode?
2457                  */
2458
2459                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2460                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2461                                 /* dr0 is enabled */
2462                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2463                                         return (EINVAL);
2464                         }
2465
2466                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2467                                 /* dr1 is enabled */
2468                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2469                                         return (EINVAL);
2470                         }
2471
2472                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2473                                 /* dr2 is enabled */
2474                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2475                                         return (EINVAL);
2476                         }
2477
2478                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2479                                 /* dr3 is enabled */
2480                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2481                                         return (EINVAL);
2482                         }
2483                 }
2484
2485                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2486                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2487                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2488                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2489                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2490                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2491
2492                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2493         }
2494
2495         return (0);
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2500  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2501  */
2502 int
2503 user_dbreg_trap(void)
2504 {
2505         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2506         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2507         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2508         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2509         int i;
2510         
2511         dr7 = rdr7();
2512         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2513                 /*
2514                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2515                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2516                  * hardware debug registers
2517                  */
2518                 return 0;
2519         }
2520
2521         nbp = 0;
2522         dr6 = rdr6();
2523         bp = dr6 & 0x0000000f;
2524
2525         if (!bp) {
2526                 /*
2527                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2528                  * trap was not caused by any of the debug registers
2529                  */
2530                 return 0;
2531         }
2532
2533         /*
2534          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2535          * which ones and if any of them are user space addresses
2536          */
2537
2538         if (bp & 0x01) {
2539                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2540         }
2541         if (bp & 0x02) {
2542                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2543         }
2544         if (bp & 0x04) {
2545                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2546         }
2547         if (bp & 0x08) {
2548                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2549         }
2550
2551         for (i=0; i<nbp; i++) {
2552                 if (addr[i] <
2553                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2554                         /*
2555                          * addr[i] is in user space
2556                          */
2557                         return nbp;
2558                 }
2559         }
2560
2561         /*
2562          * None of the breakpoints are in user space.
2563          */
2564         return 0;
2565 }
2566
2567
2568 #ifndef DDB
2569 void
2570 Debugger(const char *msg)
2571 {
2572         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2573 }
2574 #endif /* no DDB */
2575
2576 #ifdef DDB
2577
2578 /*
2579  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2580  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2581  * called inside DDB.
2582  *
2583  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2584  */
2585
2586 #undef inb
2587 #undef outb
2588
2589 /* silence compiler warnings */
2590 u_char inb(u_int);
2591 void outb(u_int, u_char);
2592
2593 u_char
2594 inb(u_int port)
2595 {
2596         u_char  data;
2597         /*
2598          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2599          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2600          * if we tell it to load (u_short) port.
2601          */
2602         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2603         return (data);
2604 }
2605
2606 void
2607 outb(u_int port, u_char data)
2608 {
2609         u_char  al;
2610         /*
2611          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2612          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2613          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2614          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2615          */
2616         al = data;
2617         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2618 }
2619
2620 #endif /* DDB */
2621
2622
2623
2624 #include "opt_cpu.h"
2625
2626
2627 /*
2628  * initialize all the SMP locks
2629  */
2630
2631 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2632 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2633
2634 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2635 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2636
2637 /* critical region around INTR() routines */
2638 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2639
2640 /* lock region used by kernel profiling */
2641 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2642
2643 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2644 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2645
2646 /* lock regions around the clock hardware */
2647 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2648
2649 /* lock around the MP rendezvous */
2650 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2651
2652 static void
2653 init_locks(void)
2654 {
2655 #ifdef SMP
2656         /*
2657          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2658          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2659          */
2660         cpu_get_initial_mplock();
2661 #endif
2662         /* DEPRECATED */
2663         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2664         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2665         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2666         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2667         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2668         spin_lock_init(&com_spinlock);
2669         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2670
2671         /* our token pool needs to work early */
2672         lwkt_token_pool_init();
2673 }