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  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.124 2007/06/29 21:54:10 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.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 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 121
 122 extern void init386 (int first);
 123 extern void dblfault_handler (void);
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup (void *);
 131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144 #ifdef SMP
 145 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 146 #else
 147 int64_t tsc_offsets[1];
 148 #endif
 149
 150 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 151 extern int swtch_optim_stats;
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 153         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 155         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 156 #endif
 157
 158 int physmem = 0;
 159
 160 static int
 161 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 162 {
 163         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 164         return (error);
 165 }
 166
 167 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 168         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 169
 170 static int
 171 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 172 {
 173         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 174                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 175         return (error);
 176 }
 177
 178 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 179         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 185                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 191
 192 static int
 193 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error;
 196
 197         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 198          * some initial nulls).
 199          */
 200         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 201                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 202         if(error) return(error);
 203         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 204                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 205                         msgbufp->msg_bufr,req);
 206         }
 207         return(error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 212
 213 static int msgbuf_clear;
 214
 215 static int
 216 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 217 {
 218         int error;
 219         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 220                 req);
 221         if (!error && req->newptr) {
 222                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 223                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 224                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 225                 msgbuf_clear=0;
 226         }
 227         return (error);
 228 }
 229
 230 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 231         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 232         "Clear kernel message buffer");
 233
 234 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 235
 236 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 237
 238 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 239 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 240 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 241 static struct trapframe proc0_tf;
 242
 243 static void
 244 cpu_startup(void *dummy)
 245 {
 246         caddr_t v;
 247         vm_size_t size = 0;
 248         vm_offset_t firstaddr;
 249
 250         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 251                 bootverbose++;
 252
 253         /*
 254          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 255          */
 256         kprintf("%s", version);
 257         startrtclock();
 258         printcpuinfo();
 259         panicifcpuunsupported();
 260 #ifdef PERFMON
 261         perfmon_init();
 262 #endif
 263         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 264         /*
 265          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 266          */
 267         if (bootverbose) {
 268                 int indx;
 269
 270                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 271                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 272                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 273
 274                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 275                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 276                             size1 / PAGE_SIZE);
 277                 }
 278         }
 279
 280         /*
 281          * Allocate space for system data structures.
 282          * The first available kernel virtual address is in "v".
 283          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 284          * As pages of memory are allocated and cleared,
 285          * "firstaddr" is incremented.
 286          * An index into the kernel page table corresponding to the
 287          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 288          */
 289
 290         /*
 291          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 292          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 293          * addresses to the various data structures.
 294          */
 295         firstaddr = 0;
 296 again:
 297         v = (caddr_t)firstaddr;
 298
 299 #define valloc(name, type, num) \
 300             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 301 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 303
 304         /*
 305          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 306          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 307          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 308          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 309          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 310          * maxbcache bytes.
 311          *
 312          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 313          */
 314         if (nbuf == 0) {
 315                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 316                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 317
 318                 nbuf = 50;
 319                 if (kbytes > 4096)
 320                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 321                 if (kbytes > 65536)
 322                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 323                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 324                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 325         }
 326
 327         /*
 328          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 329          * kernel_map.
 330          */
 331         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 332                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 333                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 334         }
 335
 336         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 337 #ifdef NSWBUF_MIN
 338         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 339                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 340 #endif
 341 #ifdef DIRECTIO
 342         ffs_rawread_setup();
 343 #endif
 344
 345         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 346         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 347
 348         /*
 349          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 350          */
 351         if (firstaddr == 0) {
 352                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 353                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 354                 if (firstaddr == 0)
 355                         panic("startup: no room for tables");
 356                 goto again;
 357         }
 358
 359         /*
 360          * End of second pass, addresses have been assigned
 361          */
 362         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 363                 panic("startup: table size inconsistency");
 364
 365         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 366                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 367         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 368                       (nbuf*BKVASIZE));
 369         buffer_map.system_map = 1;
 370         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 371                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 372         pager_map.system_map = 1;
 373
 374 #if defined(USERCONFIG)
 375         userconfig();
 376         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 377 #endif
 378
 379         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 380             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 381
 382         /*
 383          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 384          */
 385         bufinit();
 386         vm_pager_bufferinit();
 387
 388 #ifdef SMP
 389         /*
 390          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 391          */
 392         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 393         mp_announce();
 394 #endif  /* SMP */
 395         cpu_setregs();
 396 }
 397
 398 /*
 399  * Send an interrupt to process.
 400  *
 401  * Stack is set up to allow sigcode stored
 402  * at top to call routine, followed by kcall
 403  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 404  * resets the signal mask, the stack, and the
 405  * frame pointer, it returns to the user
 406  * specified pc, psl.
 407  */
 408 void
 409 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 410 {
 411         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 412         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 413         struct trapframe *regs;
 414         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 415         struct sigframe sf, *sfp;
 416         int oonstack;
 417
 418         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 419         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 420
 421         /* save user context */
 422         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 423         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 424         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 425         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 426         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 427
 428         /* make the size of the saved context visible to userland */
 429         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 430
 431         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 432         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 433                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 434
 435         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 436         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 437             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 438                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 439                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 440                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 441         } else {
 442                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 443         }
 444
 445         /* Translate the signal is appropriate */
 446         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 447                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 448                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 449         }
 450
 451         /* Build the argument list for the signal handler. */
 452         sf.sf_signum = sig;
 453         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 454         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 455                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 456                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 457                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 458
 459                 /* fill siginfo structure */
 460                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 461                 sf.sf_si.si_code = code;
 462                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 463         }
 464         else {
 465                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 466                 sf.sf_siginfo = code;
 467                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 468                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 469         }
 470
 471         /*
 472          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 473          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 474          * eflags.
 475          */
 476         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 477                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 478                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 479
 480                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 481                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 482                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 483                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 484
 485                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 486                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 487                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 488                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 489
 490                 /*
 491                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 492                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 493                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 494                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 495                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 496                  */
 497                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 498         }
 499
 500         /*
 501          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 502          */
 503         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 504                 /*
 505                  * Something is wrong with the stack pointer.
 506                  * ...Kill the process.
 507                  */
 508                 sigexit(p, SIGILL);
 509         }
 510
 511         regs->tf_esp = (int)sfp;
 512         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 513         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 514         regs->tf_cs = _ucodesel;
 515         regs->tf_ds = _udatasel;
 516         regs->tf_es = _udatasel;
 517
 518         /*
 519          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 520          * the userland program might be using both.
 521          *
 522          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 523          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 524          * return to userland.
 525          */
 526         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 527                 regs->tf_fs = _udatasel;
 528                 regs->tf_gs = _udatasel;
 529         }
 530         regs->tf_ss = _udatasel;
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 535  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 536  * issue.
 537  *
 538  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 539  * bad idea?
 540  */
 541 int
 542 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 543 {
 544         frame->tf_cs = _ucodesel;
 545         frame->tf_ds = _udatasel;
 546         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 547 #if 0
 548         frame->tf_fs = _udatasel;
 549         frame->tf_gs = _udatasel;
 550 #endif
 551         frame->tf_ss = _udatasel;
 552         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 553         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 554         return(0);
 555 }
 556
 557 int
 558 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 559 {
 560          struct segment_descriptor *desc;
 561          int i;
 562
 563          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 564                 desc = &tls->tls[i];
 565                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 566                         continue;
 567                 if (desc->sd_def32 == 0)
 568                         return(ENXIO);
 569                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 570                         return(ENXIO);
 571                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 572                         return(ENXIO);
 573                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 574                         return(ENXIO);
 575          }
 576          return(0);
 577 }
 578
 579 /*
 580  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 581  *
 582  * System call to cleanup state after a signal
 583  * has been taken.  Reset signal mask and
 584  * stack state from context left by sendsig (above).
 585  * Return to previous pc and psl as specified by
 586  * context left by sendsig. Check carefully to
 587  * make sure that the user has not modified the
 588  * state to gain improper privileges.
 589  */
 590 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 591 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 592
 593 int
 594 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 595 {
 596         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 597         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 598         struct trapframe *regs;
 599         ucontext_t *ucp;
 600         int cs, eflags;
 601
 602         ucp = uap->sigcntxp;
 603
 604         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 605                 return (EFAULT);
 606
 607         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 608         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 609
 610         if (eflags & PSL_VM) {
 611                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 612                 struct vm86_kernel *vm86;
 613
 614                 /*
 615                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 616                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 617                  */
 618                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 619                         return (EINVAL);
 620                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 621                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 622                         return (EINVAL);
 623
 624                 /* go back to user mode if both flags are set */
 625                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 626                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 627
 628                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 629                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 630                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 631                 } else {
 632                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 633                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 634                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 635                 }
 636                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 637                 tf->tf_eflags = eflags;
 638                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 639                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 640                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 641                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 642                 tf->tf_ds = _udatasel;
 643                 tf->tf_es = _udatasel;
 644 #if 0
 645                 tf->tf_fs = _udatasel;
 646                 tf->tf_gs = _udatasel;
 647 #endif
 648         } else {
 649                 /*
 650                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 651                  */
 652                 /*
 653                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 654                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 655                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 656                  * the signal context during signal handling and there is no
 657                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 658                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 659                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 660                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 661                  */
 662                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 663                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 664                         return(EINVAL);
 665                 }
 666
 667                 /*
 668                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 669                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 670                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 671                  */
 672                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 673                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 674                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 675                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 676                         return(EINVAL);
 677                 }
 678                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 679         }
 680
 681         /*
 682          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 683          * semantics against system calls.
 684          */
 685         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 686                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 687
 688         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 689                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 690         else
 691                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 692
 693         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 694         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 695         return(EJUSTRETURN);
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 700  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 701  * already been pushed on the stack.
 702  */
 703 struct upc_frame {
 704         register_t      eax;
 705         register_t      ecx;
 706         register_t      edx;
 707         register_t      flags;
 708         register_t      oldip;
 709 };
 710
 711 void
 712 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 713 {
 714         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 715         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 716         struct trapframe *regs;
 717         struct upcall upcall;
 718         struct upc_frame upc_frame;
 719         int     crit_count = 0;
 720
 721         /*
 722          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 723          * context, switch back to the virtual kernel context before
 724          * trying to post the signal.
 725          */
 726         if (lp->lwp_ve) {
 727                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 728                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 729         }
 730
 731         /*
 732          * Get the upcall data structure
 733          */
 734         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 735             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 736         ) {
 737                 vu->vu_pending = 0;
 738                 kprintf("bad upcall address\n");
 739                 return;
 740         }
 741
 742         /*
 743          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 744          * section count, mark the data structure as pending and return
 745          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 746          */
 747         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 748                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 749                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 750                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 751                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 752                 }
 753                 return;
 754         }
 755
 756         /*
 757          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 758          *
 759          * Bump our critical section count and set or clear the
 760          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 761          * pending.  The user will be responsible for calling
 762          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 763          */
 764         vu->vu_pending = 0;
 765         upcall.upc_pending = morepending;
 766         crit_count += TDPRI_CRIT;
 767         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 768                 sizeof(upcall.upc_pending));
 769         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 770                 sizeof(int));
 771
 772         /*
 773          * Construct a stack frame and issue the upcall
 774          */
 775         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 776         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 777         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 778         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 779         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 780         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 781         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 782             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 783                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 784         } else {
 785                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 786                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 787                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 788                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 789                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 790         }
 791 }
 792
 793 /*
 794  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 795  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 796  * being overwritten by the syscall return value.
 797  *
 798  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 799  * and the function pointer in %eax.
 800  */
 801 int
 802 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 803 {
 804         struct upc_frame upc_frame;
 805         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 806         struct trapframe *regs;
 807         int error;
 808         struct upcall upcall;
 809         int crit_count;
 810
 811         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 812
 813         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 814         if (error == 0) {
 815             if (vu) {
 816                 /*
 817                  * This jumps us to the next ready context.
 818                  */
 819                 vu->vu_pending = 0;
 820                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 821                 crit_count = 0;
 822                 if (error == 0)
 823                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 824                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 825                 if (error == 0)
 826                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 827                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 828                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 829                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 830                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 831                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 832             } else {
 833                 /*
 834                  * This returns us to the originally interrupted code.
 835                  */
 836                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 837                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 838                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 839                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 840                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 841                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 842                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 843                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 844             }
 845         }
 846         if (error == 0)
 847                 error = EJUSTRETURN;
 848         return(error);
 849 }
 850
 851 /*
 852  * Machine dependent boot() routine
 853  *
 854  * I haven't seen anything to put here yet
 855  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 856  */
 857 void
 858 cpu_boot(int howto)
 859 {
 860 }
 861
 862 /*
 863  * Shutdown the CPU as much as possible
 864  */
 865 void
 866 cpu_halt(void)
 867 {
 868         for (;;)
 869                 __asm__ __volatile("hlt");
 870 }
 871
 872 /*
 873  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 874  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 875  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 876  *
 877  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 878  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 879  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 880  * critical section.
 881  *
 882  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 883  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 884  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 885  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 886  */
 887 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 888 static int      cpu_idle_hltcnt;
 889 static int      cpu_idle_spincnt;
 890 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 891     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 892 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 893     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 894 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 895     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 896
 897 static void
 898 cpu_idle_default_hook(void)
 899 {
 900         /*
 901          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 902          * following the sti.
 903          */
 904         __asm __volatile("sti; hlt");
 905 }
 906
 907 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 908 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 909
 910 void
 911 cpu_idle(void)
 912 {
 913         struct thread *td = curthread;
 914
 915         crit_exit();
 916         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 917         for (;;) {
 918                 /*
 919                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 920                  */
 921                 lwkt_switch();
 922
 923                 /*
 924                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 925                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 926                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 927                  */
 928                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 929                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 930                         __asm __volatile("cli");
 931                         splz();
 932                         if (!lwkt_runnable())
 933                             cpu_idle_hook();
 934 #ifdef SMP
 935                         else
 936                             __asm __volatile("pause");
 937 #endif
 938                         ++cpu_idle_hltcnt;
 939                 } else {
 940                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 941                         splz();
 942 #ifdef SMP
 943                         __asm __volatile("sti; pause");
 944 #else
 945                         __asm __volatile("sti");
 946 #endif
 947                         ++cpu_idle_spincnt;
 948                 }
 949         }
 950 }
 951
 952 /*
 953  * Clear registers on exec
 954  */
 955 void
 956 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 957 {
 958         struct thread *td = curthread;
 959         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 960         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 961         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 962
 963         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 964         user_ldt_free(pcb);
 965
 966         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 967         regs->tf_eip = entry;
 968         regs->tf_esp = stack;
 969         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 970         regs->tf_ss = _udatasel;
 971         regs->tf_ds = _udatasel;
 972         regs->tf_es = _udatasel;
 973         regs->tf_fs = _udatasel;
 974         regs->tf_gs = _udatasel;
 975         regs->tf_cs = _ucodesel;
 976
 977         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 978         regs->tf_ebx = ps_strings;
 979
 980         /*
 981          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 982          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 983          */
 984         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 985                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 986                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 987                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 988                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 989                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 990                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 991                 if (pcb == td->td_pcb) {
 992                         /*
 993                          * Clear the debug registers on the running
 994                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 995                          * the next process we switch to.
 996                          */
 997                         reset_dbregs();
 998                 }
 999                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1000         }
1001
1002         /*
1003          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1004          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1005          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1006          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1007          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1008          */
1009         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1010
1011         /*
1012          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1013          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1014          * in npxdna().
1015          */
1016         crit_enter();
1017         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1018
1019 #if NNPX > 0
1020         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1021         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1022 #endif
1023         crit_exit();
1024
1025         /*
1026          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1027          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1028          * return value to 0.
1029          */
1030 }
1031
1032 void
1033 cpu_setregs(void)
1034 {
1035         unsigned int cr0;
1036
1037         cr0 = rcr0();
1038         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1039         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1040 #ifdef I386_CPU
1041         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1042 #endif
1043                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1044         load_cr0(cr0);
1045         load_gs(_udatasel);
1046 }
1047
1048 static int
1049 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1050 {
1051         int error;
1052         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1053                 req);
1054         if (!error && req->newptr)
1055                 resettodr();
1056         return (error);
1057 }
1058
1059 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1060         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1061
1062 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1063         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1064
1065 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1066         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1067
1068 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1069         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1070
1071 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1072 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1073         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1074
1075 /*
1076  * Initialize 386 and configure to run kernel
1077  */
1078
1079 /*
1080  * Initialize segments & interrupt table
1081  */
1082
1083 int _default_ldt;
1084 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1085 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1086 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1087 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1088
1089 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1090 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1091
1092 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1093 extern int has_f00f_bug;
1094 #endif
1095
1096 static struct i386tss dblfault_tss;
1097 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1098
1099 extern  struct user *proc0paddr;
1100
1101
1102 /* software prototypes -- in more palatable form */
1103 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1104 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1105 {       0x0,                    /* segment base address  */
1106         0x0,                    /* length */
1107         0,                      /* segment type */
1108         0,                      /* segment descriptor priority level */
1109         0,                      /* segment descriptor present */
1110         0, 0,
1111         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1112         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1113 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1114 {       0x0,                    /* segment base address  */
1115         0xfffff,                /* length - all address space */
1116         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1117         0,                      /* segment descriptor priority level */
1118         1,                      /* segment descriptor present */
1119         0, 0,
1120         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1121         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1122 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1123 {       0x0,                    /* segment base address  */
1124         0xfffff,                /* length - all address space */
1125         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1126         0,                      /* segment descriptor priority level */
1127         1,                      /* segment descriptor present */
1128         0, 0,
1129         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1130         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1131 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1132 {       0x0,                    /* segment base address  */
1133         0xfffff,                /* length - all address space */
1134         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1135         0,                      /* segment descriptor priority level */
1136         1,                      /* segment descriptor present */
1137         0, 0,
1138         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1139         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1140 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1141 {
1142         0x0,                    /* segment base address */
1143         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1144         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1145         0,                      /* segment descriptor priority level */
1146         1,                      /* segment descriptor present */
1147         0, 0,
1148         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1149         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1150 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1151 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1152         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1153         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1154         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1155         1,                      /* segment descriptor present */
1156         0, 0,
1157         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1158         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1159 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1160 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1161         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1162         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1163         0,                      /* segment descriptor priority level */
1164         1,                      /* segment descriptor present */
1165         0, 0,
1166         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1167         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1168 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1169 {       0x0,                    /* segment base address  */
1170         0x0,                    /* length - all address space */
1171         0,                      /* segment type */
1172         0,                      /* segment descriptor priority level */
1173         0,                      /* segment descriptor present */
1174         0, 0,
1175         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1176         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1177 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1178 {       0x400,                  /* segment base address */
1179         0xfffff,                /* length */
1180         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1181         0,                      /* segment descriptor priority level */
1182         1,                      /* segment descriptor present */
1183         0, 0,
1184         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1185         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1186 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1187 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1188         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1189         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1190         0,                      /* segment descriptor priority level */
1191         1,                      /* segment descriptor present */
1192         0, 0,
1193         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1194         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1195 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1196 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1197         0xfffff,                /* length */
1198         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1199         0,                      /* segment descriptor priority level */
1200         1,                      /* segment descriptor present */
1201         0, 0,
1202         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1203         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1204 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1205 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1206         0xfffff,                /* length */
1207         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         1,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1212         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1214 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1215         0xfffff,                /* length */
1216         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         1,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1221         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1223 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1224         0xfffff,                /* length */
1225         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         1,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1232 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1233         0xfffff,                /* length */
1234         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         1,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240 /* GTLS_START 15 TLS */
1241 {       0x0,                    /* segment base address  */
1242         0x0,                    /* length */
1243         0,                      /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         0,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1250 {       0x0,                    /* segment base address  */
1251         0x0,                    /* length */
1252         0,                      /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         0,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 /* GTLS_END 17 TLS */
1259 {       0x0,                    /* segment base address  */
1260         0x0,                    /* length */
1261         0,                      /* segment type */
1262         0,                      /* segment descriptor priority level */
1263         0,                      /* segment descriptor present */
1264         0, 0,
1265         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1266         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1267 };
1268
1269 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1270         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1271 {       0x0,                    /* segment base address  */
1272         0x0,                    /* length - all address space */
1273         0,                      /* segment type */
1274         0,                      /* segment descriptor priority level */
1275         0,                      /* segment descriptor present */
1276         0, 0,
1277         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1278         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1279         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1280 {       0x0,                    /* segment base address  */
1281         0x0,                    /* length - all address space */
1282         0,                      /* segment type */
1283         0,                      /* segment descriptor priority level */
1284         0,                      /* segment descriptor present */
1285         0, 0,
1286         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1287         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1288         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1289 {       0x0,                    /* segment base address  */
1290         0x0,                    /* length - all address space */
1291         0,                      /* segment type */
1292         0,                      /* segment descriptor priority level */
1293         0,                      /* segment descriptor present */
1294         0, 0,
1295         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1296         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1297         /* Code Descriptor for user */
1298 {       0x0,                    /* segment base address  */
1299         0xfffff,                /* length - all address space */
1300         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1301         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1302         1,                      /* segment descriptor present */
1303         0, 0,
1304         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1305         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1306         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1307 {       0x0,                    /* segment base address  */
1308         0x0,                    /* length - all address space */
1309         0,                      /* segment type */
1310         0,                      /* segment descriptor priority level */
1311         0,                      /* segment descriptor present */
1312         0, 0,
1313         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1314         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1315         /* Data Descriptor for user */
1316 {       0x0,                    /* segment base address  */
1317         0xfffff,                /* length - all address space */
1318         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1319         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1320         1,                      /* segment descriptor present */
1321         0, 0,
1322         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1323         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1324 };
1325
1326 void
1327 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1328 {
1329         struct gate_descriptor *ip;
1330
1331         ip = idt + idx;
1332         ip->gd_looffset = (int)func;
1333         ip->gd_selector = selec;
1334         ip->gd_stkcpy = 0;
1335         ip->gd_xx = 0;
1336         ip->gd_type = typ;
1337         ip->gd_dpl = dpl;
1338         ip->gd_p = 1;
1339         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1340 }
1341
1342 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1343
1344 extern inthand_t
1345         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1346         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1347         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1348         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1349         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1350         IDTVEC(rsvd0);
1351 extern inthand_t
1352         IDTVEC(int0x80_syscall);
1353
1354 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1355 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1356 #endif
1357
1358 void
1359 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1360 {
1361         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1362         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1363         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1364         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1365         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1366         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1367         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1372  * available physical memory in the system, then test this memory and
1373  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1374  *
1375  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1376  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1377  *
1378  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1379  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1380  */
1381 static void
1382 getmemsize(int first)
1383 {
1384         int i, physmap_idx, pa_indx;
1385         int hasbrokenint12;
1386         u_int basemem, extmem;
1387         struct vm86frame vmf;
1388         struct vm86context vmc;
1389         vm_offset_t pa;
1390         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1391         pt_entry_t *pte;
1392         const char *cp;
1393         struct {
1394                 u_int64_t base;
1395                 u_int64_t length;
1396                 u_int32_t type;
1397         } *smap;
1398         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1399
1400         hasbrokenint12 = 0;
1401         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1402         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1403         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1404         basemem = 0;
1405
1406         /*
1407          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1408          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1409          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1410          */
1411         if (hasbrokenint12) {
1412                 goto int15e820;
1413         }
1414
1415         /*
1416          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1417          * value give the bios some scribble space just in case.
1418          */
1419         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1420         basemem = vmf.vmf_ax;
1421         if (basemem > 640) {
1422                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1423                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1424                 basemem = 636;
1425         }
1426
1427         /*
1428          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1429          * between the end of base memory and the start of
1430          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1431          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1432          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1433          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1434          * to begin with and then parts of it are remapped.
1435          * The parts that aren't remapped form holes that
1436          * remain read-only and are unused by the kernel.
1437          * The base memory area is below the physical end of
1438          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1439          * The part of it from PAGE_SIZE to
1440          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1441          * remapped and used by the kernel later.)
1442          *
1443          * This code is similar to the code used in
1444          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1445          * allocated we simply change the mapping.
1446          */
1447         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1448              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1449                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1450                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1451         }
1452
1453         /*
1454          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1455          * that the bios can scribble on it.
1456          */
1457         pte = vm86paddr;
1458         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1459                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1460
1461 int15e820:
1462         /*
1463          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1464          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1465          */
1466         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1467         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1468
1469         /*
1470          * get memory map with INT 15:E820
1471          */
1472 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1473 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1474
1475         vmc.npages = 0;
1476         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1477         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1478
1479         physmap_idx = 0;
1480         vmf.vmf_ebx = 0;
1481         do {
1482                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1483                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1484                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1485                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1486                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1487                         break;
1488                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1489                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1490                                 smap->type,
1491                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1492                                 (u_int32_t)smap->base,
1493                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1494                                 (u_int32_t)smap->length);
1495
1496                 if (smap->type != 0x01)
1497                         goto next_run;
1498
1499                 if (smap->length == 0)
1500                         goto next_run;
1501
1502                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1503                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1504                             (u_int)(smap->length / 1024));
1505                         goto next_run;
1506                 }
1507
1508                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1509                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1510                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1511                                         kprintf(
1512         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1513                                 goto next_run;
1514                         }
1515                 }
1516
1517                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1518                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1519                         goto next_run;
1520                 }
1521
1522                 physmap_idx += 2;
1523                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1524                         kprintf(
1525                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1526                         break;
1527                 }
1528                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1529                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1530 next_run:
1531                 ; /* fix GCC3.x warning */
1532         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1533
1534         /*
1535          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1536          */
1537         if (basemem == 0) {
1538                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1539                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1540                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1541                                 break;
1542                         }
1543                 }
1544
1545                 if (basemem == 0) {
1546                         basemem = 640;
1547                 }
1548
1549                 if (basemem > 640) {
1550                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1551                                 basemem);
1552                         basemem = 640;
1553                 }
1554
1555                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1556                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1557                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1558                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1559                 }
1560
1561                 pte = vm86paddr;
1562                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1563                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1564         }
1565
1566         if (physmap[1] != 0)
1567                 goto physmap_done;
1568
1569         /*
1570          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1571          */
1572         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1573         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1574                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1575         } else {
1576 #if 0
1577                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1578                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1579                 extmem = vmf.vmf_ax;
1580 #else
1581                 /*
1582                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1583                  */
1584                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1585 #endif
1586         }
1587
1588         /*
1589          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1590          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1591          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1592          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1593          * them beyond the limit.
1594          *
1595          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1596          *      chop it to 15MB.
1597          */
1598         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1599                 extmem = 15 * 1024;
1600
1601         physmap[0] = 0;
1602         physmap[1] = basemem * 1024;
1603         physmap_idx = 2;
1604         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1605         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1606
1607 physmap_done:
1608         /*
1609          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1610          */
1611
1612 #ifdef SMP
1613         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1614         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1615
1616         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1617         mp_probe();
1618 #endif
1619
1620         /*
1621          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1622          * highest page of the physical address space.  It should be
1623          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1624          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1625          */
1626         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1627
1628 #ifdef MAXMEM
1629         Maxmem = MAXMEM / 4;
1630 #endif
1631
1632         /*
1633          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1634          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1635          */
1636         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1637                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1638                 char *ep;
1639
1640                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1641                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1642                         switch(*ep) {
1643                         case 'g':
1644                         case 'G':
1645                                 AllowMem <<= 10;
1646                         case 'm':
1647                         case 'M':
1648                                 AllowMem <<= 10;
1649                         case 'k':
1650                         case 'K':
1651                                 AllowMem <<= 10;
1652                                 break;
1653                         default:
1654                                 AllowMem = sanity = 0;
1655                         }
1656                         if (AllowMem < sanity)
1657                                 AllowMem = 0;
1658                 }
1659                 if (AllowMem == 0)
1660                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1661                 else
1662                         Maxmem = atop(AllowMem);
1663         }
1664
1665         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1666             (boothowto & RB_VERBOSE))
1667                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1668
1669         /*
1670          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1671          * extend the last memory segment to the new limit.
1672          */
1673         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1674                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1675
1676         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1677         pmap_bootstrap(first, 0);
1678
1679         /*
1680          * Size up each available chunk of physical memory.
1681          */
1682         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1683         pa_indx = 0;
1684         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1685         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1686         pte = CMAP1;
1687
1688         /*
1689          * Get dcons buffer address
1690          */
1691         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1692             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1693                 dcons_addr = 0;
1694
1695         /*
1696          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1697          * round up the start address and round down the end address.
1698          */
1699         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1700                 vm_offset_t end;
1701
1702                 end = ptoa(Maxmem);
1703                 if (physmap[i + 1] < end)
1704                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1705                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1706                         int tmp, page_bad;
1707 #if 0
1708                         int *ptr = 0;
1709 #else
1710                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1711 #endif
1712
1713                         /*
1714                          * block out kernel memory as not available.
1715                          */
1716                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1717                                 continue;
1718
1719                         /*
1720                          * block out dcons buffer
1721                          */
1722                         if (dcons_addr > 0
1723                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1724                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1725                                 continue;
1726
1727                         page_bad = FALSE;
1728
1729                         /*
1730                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1731                          */
1732                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1733                         cpu_invltlb();
1734
1735                         tmp = *(int *)ptr;
1736                         /*
1737                          * Test for alternating 1's and 0's
1738                          */
1739                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1740                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1741                                 page_bad = TRUE;
1742                         }
1743                         /*
1744                          * Test for alternating 0's and 1's
1745                          */
1746                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1747                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1748                         page_bad = TRUE;
1749                         }
1750                         /*
1751                          * Test for all 1's
1752                          */
1753                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1754                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1755                                 page_bad = TRUE;
1756                         }
1757                         /*
1758                          * Test for all 0's
1759                          */
1760                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1761                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1762                                 page_bad = TRUE;
1763                         }
1764                         /*
1765                          * Restore original value.
1766                          */
1767                         *(int *)ptr = tmp;
1768
1769                         /*
1770                          * Adjust array of valid/good pages.
1771                          */
1772                         if (page_bad == TRUE) {
1773                                 continue;
1774                         }
1775                         /*
1776                          * If this good page is a continuation of the
1777                          * previous set of good pages, then just increase
1778                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1779                          * Note that "end" points one higher than end,
1780                          * making the range >= start and < end.
1781                          * If we're also doing a speculative memory
1782                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1783                          * so that we keep going. The first bad page
1784                          * will terminate the loop.
1785                          */
1786                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1787                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1788                         } else {
1789                                 pa_indx++;
1790                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1791                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1792                                         pa_indx--;
1793                                         break;
1794                                 }
1795                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1796                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1797                         }
1798                         physmem++;
1799                 }
1800         }
1801         *pte = 0;
1802         cpu_invltlb();
1803
1804         /*
1805          * XXX
1806          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1807          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1808          * calculation, etc.).
1809          */
1810         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1811             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1812                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1813                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1814                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1815         }
1816
1817         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1818
1819         /* Trim off space for the message buffer. */
1820         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1821
1822         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1823 }
1824
1825 /*
1826  * IDT VECTORS:
1827  *      0       Divide by zero
1828  *      1       Debug
1829  *      2       NMI
1830  *      3       BreakPoint
1831  *      4       OverFlow
1832  *      5       Bound-Range
1833  *      6       Invalid OpCode
1834  *      7       Device Not Available (x87)
1835  *      8       Double-Fault
1836  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1837  *      10      Invalid-TSS
1838  *      11      Segment not present
1839  *      12      Stack
1840  *      13      General Protection
1841  *      14      Page Fault
1842  *      15      Reserved
1843  *      16      x87 FP Exception pending
1844  *      17      Alignment Check
1845  *      18      Machine Check
1846  *      19      SIMD floating point
1847  *      20-31   reserved
1848  *      32-255  INTn/external sources
1849  */
1850 void
1851 init386(int first)
1852 {
1853         struct gate_descriptor *gdp;
1854         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1855         struct mdglobaldata *gd;
1856
1857         /*
1858          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1859          */
1860         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1861         bzero(gd, sizeof(*gd));
1862
1863         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1864         thread0.td_gd = &gd->mi;
1865
1866         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1867
1868         metadata_missing = 0;
1869         if (bootinfo.bi_modulep) {
1870                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1871                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1872         } else {
1873                 metadata_missing = 1;
1874         }
1875         if (bootinfo.bi_envp)
1876                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1877
1878         /*
1879          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1880          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1881          */
1882         ncpus = 1;
1883         ncpus2 = 1;
1884         ncpus_fit = 1;
1885         /* Init basic tunables, hz etc */
1886         init_param1();
1887
1888         /*
1889          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1890          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1891          * the address space
1892          */
1893         /*
1894          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1895          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1896          */
1897         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1898         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1899
1900         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1901                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1902         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1903         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1904                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1905
1906         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1907
1908         /*
1909          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1910          * early in the boot sequence because the system assumes
1911          * that 'curthread' is never NULL.
1912          */
1913
1914         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1915 #ifdef BDE_DEBUGGER
1916                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1917                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1918                         continue;
1919 #endif
1920                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1921         }
1922
1923         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1924         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1925         lgdt(&r_gdt);
1926
1927         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1928         cpu_gdinit(gd, 0);
1929         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1930         safepri = TDPRI_MAX;
1931
1932         /* make ldt memory segments */
1933         /*
1934          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1935          * should be spelled ...MAX_USER...
1936          */
1937         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1938         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1939         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1940                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1941
1942         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1943         lldt(_default_ldt);
1944         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1945         /* spinlocks and the BGL */
1946         init_locks();
1947
1948         /*
1949          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1950          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1951          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1952          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1953          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1954          * determine the fault address.
1955          */
1956         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1957 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1958                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1959 #else
1960                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961 #endif
1962         }
1963         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1970         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1971         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1972         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1973         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1976         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1977         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1981         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1983         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1984                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1985
1986         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1987         r_idt.rd_base = (int) idt;
1988         lidt(&r_idt);
1989
1990         /*
1991          * Initialize the console before we print anything out.
1992          */
1993         cninit();
1994
1995         if (metadata_missing)
1996                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1997
1998 #if     NISA >0
1999         isa_defaultirq();
2000 #endif
2001         rand_initialize();
2002
2003 #ifdef DDB
2004         kdb_init();
2005         if (boothowto & RB_KDB)
2006                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2007 #endif
2008
2009         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2010         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2011         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2012         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2013
2014         /*
2015          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2016          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2017          */
2018         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2019         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2020         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2021         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2022         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2023         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2024         ltr(gsel_tss);
2025
2026         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2027             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2028         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2029             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2030         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2031         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2032         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2033         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2034             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2035         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2036         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2037         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2038
2039         vm86_initialize();
2040         getmemsize(first);
2041         init_param2(physmem);
2042
2043         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2044
2045         /* Map the message buffer. */
2046         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2047                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2048
2049         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2050
2051         /* make a call gate to reenter kernel with */
2052         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2053
2054         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2055         gdp->gd_looffset = x++;
2056         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2057         gdp->gd_stkcpy = 1;
2058         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2059         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2060         gdp->gd_p = 1;
2061         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2062
2063         /* XXX does this work? */
2064         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2065         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2066
2067         /* transfer to user mode */
2068
2069         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2070         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2071
2072         /* setup proc 0's pcb */
2073         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2074         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2075         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2076         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2077 }
2078
2079 /*
2080  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2081  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2082  * data space were allocated in locore.
2083  *
2084  * Note: the idlethread's cpl is 0
2085  *
2086  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2087  */
2088 void
2089 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2090 {
2091         if (cpu)
2092                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2093
2094         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2095                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2096                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2097                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2098         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2099         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2100         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2101         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2102 }
2103
2104 int
2105 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2106 {
2107         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2108             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2109                 return (TRUE);
2110         }
2111         return (FALSE);
2112 }
2113
2114 struct globaldata *
2115 globaldata_find(int cpu)
2116 {
2117         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2118         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2119 }
2120
2121 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2122 static void f00f_hack(void *unused);
2123 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2124
2125 static void
2126 f00f_hack(void *unused)
2127 {
2128         struct gate_descriptor *new_idt;
2129         vm_offset_t tmp;
2130
2131         if (!has_f00f_bug)
2132                 return;
2133
2134         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2135
2136         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2137
2138         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2139         if (tmp == 0)
2140                 panic("kmem_alloc returned 0");
2141         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2142                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2143         /* Put the first seven entries in the lower page */
2144         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2145         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2146         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2147         lidt(&r_idt);
2148         idt = new_idt;
2149         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2150                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2151                 panic("vm_map_protect failed");
2152         return;
2153 }
2154 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2155
2156 int
2157 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2158 {
2159         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2160         return (0);
2161 }
2162
2163 int
2164 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2165 {
2166         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2167         return (0);
2168 }
2169
2170 int
2171 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2172 {
2173         struct pcb *pcb;
2174         struct trapframe *tp;
2175
2176         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2177         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2178         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2179         regs->r_es = tp->tf_es;
2180         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2181         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2182         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2183         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2184         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2185         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2186         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2187         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2188         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2189         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2190         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2191         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2192         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2193         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2194         return (0);
2195 }
2196
2197 int
2198 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2199 {
2200         struct pcb *pcb;
2201         struct trapframe *tp;
2202
2203         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2204         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2205             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2206                 return (EINVAL);
2207         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2208         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2209         tp->tf_es = regs->r_es;
2210         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2211         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2212         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2213         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2214         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2215         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2216         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2217         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2218         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2219         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2220         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2221         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2222         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2223         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2224         return (0);
2225 }
2226
2227 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2228 static void
2229 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2230 {
2231         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2232         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2233         int i;
2234
2235         /* FPU control/status */
2236         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2237         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2238         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2239         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2240         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2241         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2242         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2243         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2244
2245         /* FPU registers */
2246         for (i = 0; i < 8; ++i)
2247                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2248
2249         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2250 }
2251
2252 static void
2253 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2254 {
2255         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2256         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2257         int i;
2258
2259         /* FPU control/status */
2260         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2261         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2262         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2263         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2264         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2265         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2266         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2267         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2268
2269         /* FPU registers */
2270         for (i = 0; i < 8; ++i)
2271                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2272
2273         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2274 }
2275 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2276
2277 int
2278 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2279 {
2280 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2281         if (cpu_fxsr) {
2282                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2283                                 (struct save87 *)fpregs);
2284                 return (0);
2285         }
2286 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2287         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2288         return (0);
2289 }
2290
2291 int
2292 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2293 {
2294 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2295         if (cpu_fxsr) {
2296                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2297                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2298                 return (0);
2299         }
2300 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2301         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2302         return (0);
2303 }
2304
2305 int
2306 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2307 {
2308         if (lp == NULL) {
2309                 dbregs->dr0 = rdr0();
2310                 dbregs->dr1 = rdr1();
2311                 dbregs->dr2 = rdr2();
2312                 dbregs->dr3 = rdr3();
2313                 dbregs->dr4 = rdr4();
2314                 dbregs->dr5 = rdr5();
2315                 dbregs->dr6 = rdr6();
2316                 dbregs->dr7 = rdr7();
2317         } else {
2318                 struct pcb *pcb;
2319
2320                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2321                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2322                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2323                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2324                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2325                 dbregs->dr4 = 0;
2326                 dbregs->dr5 = 0;
2327                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2328                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2329         }
2330         return (0);
2331 }
2332
2333 int
2334 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2335 {
2336         if (lp == NULL) {
2337                 load_dr0(dbregs->dr0);
2338                 load_dr1(dbregs->dr1);
2339                 load_dr2(dbregs->dr2);
2340                 load_dr3(dbregs->dr3);
2341                 load_dr4(dbregs->dr4);
2342                 load_dr5(dbregs->dr5);
2343                 load_dr6(dbregs->dr6);
2344                 load_dr7(dbregs->dr7);
2345         } else {
2346                 struct pcb *pcb;
2347                 struct ucred *ucred;
2348                 int i;
2349                 uint32_t mask1, mask2;
2350
2351                 /*
2352                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2353                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2354                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2355                  * TRCTRAP.
2356                  */
2357                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2358                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2359                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2360                                 return (EINVAL);
2361
2362                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2363                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2364
2365                 /*
2366                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2367                  * process's address space.  If a process could do this, it
2368                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2369                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2370                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2371                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2372                  * uid 0.
2373                  *
2374                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2375                  * address space is written into from within the kernel
2376                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2377                  * from within kernel mode?
2378                  */
2379
2380                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2381                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2382                                 /* dr0 is enabled */
2383                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2384                                         return (EINVAL);
2385                         }
2386
2387                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2388                                 /* dr1 is enabled */
2389                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2390                                         return (EINVAL);
2391                         }
2392
2393                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2394                                 /* dr2 is enabled */
2395                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2396                                         return (EINVAL);
2397                         }
2398
2399                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2400                                 /* dr3 is enabled */
2401                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2402                                         return (EINVAL);
2403                         }
2404                 }
2405
2406                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2407                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2408                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2409                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2410                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2411                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2412
2413                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2414         }
2415
2416         return (0);
2417 }
2418
2419 /*
2420  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2421  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2422  */
2423 int
2424 user_dbreg_trap(void)
2425 {
2426         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2427         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2428         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2429         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2430         int i;
2431
2432         dr7 = rdr7();
2433         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2434                 /*
2435                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2436                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2437                  * hardware debug registers
2438                  */
2439                 return 0;
2440         }
2441
2442         nbp = 0;
2443         dr6 = rdr6();
2444         bp = dr6 & 0x0000000f;
2445
2446         if (!bp) {
2447                 /*
2448                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2449                  * trap was not caused by any of the debug registers
2450                  */
2451                 return 0;
2452         }
2453
2454         /*
2455          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2456          * which ones and if any of them are user space addresses
2457          */
2458
2459         if (bp & 0x01) {
2460                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2461         }
2462         if (bp & 0x02) {
2463                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2464         }
2465         if (bp & 0x04) {
2466                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2467         }
2468         if (bp & 0x08) {
2469                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2470         }
2471
2472         for (i=0; i<nbp; i++) {
2473                 if (addr[i] <
2474                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2475                         /*
2476                          * addr[i] is in user space
2477                          */
2478                         return nbp;
2479                 }
2480         }
2481
2482         /*
2483          * None of the breakpoints are in user space.
2484          */
2485         return 0;
2486 }
2487
2488
2489 #ifndef DDB
2490 void
2491 Debugger(const char *msg)
2492 {
2493         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2494 }
2495 #endif /* no DDB */
2496
2497 #ifdef DDB
2498
2499 /*
2500  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2501  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2502  * called inside DDB.
2503  *
2504  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2505  */
2506
2507 #undef inb
2508 #undef outb
2509
2510 /* silence compiler warnings */
2511 u_char inb(u_int);
2512 void outb(u_int, u_char);
2513
2514 u_char
2515 inb(u_int port)
2516 {
2517         u_char  data;
2518         /*
2519          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2520          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2521          * if we tell it to load (u_short) port.
2522          */
2523         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2524         return (data);
2525 }
2526
2527 void
2528 outb(u_int port, u_char data)
2529 {
2530         u_char  al;
2531         /*
2532          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2533          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2534          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2535          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2536          */
2537         al = data;
2538         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2539 }
2540
2541 #endif /* DDB */
2542
2543
2544
2545 #include "opt_cpu.h"
2546
2547
2548 /*
2549  * initialize all the SMP locks
2550  */
2551
2552 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2553 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2554
2555 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2556 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2557
2558 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2559 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2560
2561 /* critical region around INTR() routines */
2562 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2563
2564 /* lock region used by kernel profiling */
2565 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2566
2567 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2568 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2569
2570 /* locks kernel kprintfs */
2571 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2572
2573 /* lock regions around the clock hardware */
2574 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2575
2576 /* lock around the MP rendezvous */
2577 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2578
2579 static void
2580 init_locks(void)
2581 {
2582         /*
2583          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2584          */
2585         /*
2586          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2587          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2588          */
2589 #ifdef SMP
2590         cpu_get_initial_mplock();
2591 #endif
2592         /* DEPRECATED */
2593         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2594         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2595         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2596         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2597         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2598         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2599         spin_lock_init(&com_spinlock);
2600         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2601         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2602
2603         /* our token pool needs to work early */
2604         lwkt_token_pool_init();
2605 }
2606