Remove all remaining SPL code. Replace the mtd_cpl field in the machine
[dragonfly.git] / sys / platform / pc32 / i386 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * William Jolitz.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed by the University of
20  *      California, Berkeley and its contributors.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.74 2005/06/16 21:12:44 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
77 #include <vm/vm.h>
78 #include <vm/vm_param.h>
79 #include <sys/lock.h>
80 #include <vm/vm_kern.h>
81 #include <vm/vm_object.h>
82 #include <vm/vm_page.h>
83 #include <vm/vm_map.h>
84 #include <vm/vm_pager.h>
85 #include <vm/vm_extern.h>
86
87 #include <sys/thread2.h>
88
89 #include <sys/user.h>
90 #include <sys/exec.h>
91 #include <sys/cons.h>
92
93 #include <ddb/ddb.h>
94
95 #include <machine/cpu.h>
96 #include <machine/reg.h>
97 #include <machine/clock.h>
98 #include <machine/specialreg.h>
99 #include <machine/bootinfo.h>
100 #include <machine/ipl.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 #ifdef SMP
105 #include <machine/smp.h>
106 #endif
107 #ifdef PERFMON
108 #include <machine/perfmon.h>
109 #endif
110 #include <machine/cputypes.h>
111
112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
113 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
114 #endif
115 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
116 #include <bus/isa/rtc.h>
117 #include <machine/vm86.h>
118 #include <sys/random.h>
119 #include <sys/ptrace.h>
120 #include <machine/sigframe.h>
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_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
141
142 int     _udatasel, _ucodesel;
143 u_int   atdevbase;
144
145 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
146 extern int swtch_optim_stats;
147 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
148         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
150         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
151 #endif
152
153 int physmem = 0;
154 int cold = 1;
155
156 static int
157 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
158 {
159         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
160         return (error);
161 }
162
163 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
164         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
165
166 static int
167 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
168 {
169         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
170                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
171         return (error);
172 }
173
174 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
175         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
176
177 static int
178 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
179 {
180         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
181                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
182         return (error);
183 }
184
185 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
186         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
187
188 static int
189 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
190 {
191         int error;
192
193         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
194          * some initial nulls).
195          */
196         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
197                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
198         if(error) return(error);
199         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
200                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
201                         msgbufp->msg_bufr,req);
202         }
203         return(error);
204 }
205
206 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
207         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
208
209 static int msgbuf_clear;
210
211 static int
212 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
213 {
214         int error;
215         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
216                 req);
217         if (!error && req->newptr) {
218                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
219                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
220                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
221                 msgbuf_clear=0;
222         }
223         return (error);
224 }
225
226 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
227         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
228         "Clear kernel message buffer");
229
230 int bootverbose = 0;
231 vm_paddr_t Maxmem = 0;
232 long dumplo;
233
234 vm_paddr_t phys_avail[10];
235
236 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
237 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
238
239 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
240 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
241 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
242 static struct trapframe proc0_tf;
243
244 static void
245 cpu_startup(dummy)
246         void *dummy;
247 {
248         caddr_t v;
249         vm_offset_t minaddr;
250         vm_offset_t maxaddr;
251         vm_size_t size = 0;
252         int firstaddr;
253
254         if (boothowto & RB_VERBOSE)
255                 bootverbose++;
256
257         /*
258          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
259          */
260         printf("%s", version);
261         startrtclock();
262         printcpuinfo();
263         panicifcpuunsupported();
264 #ifdef PERFMON
265         perfmon_init();
266 #endif
267         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
268         /*
269          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
270          */
271         if (bootverbose) {
272                 int indx;
273
274                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
275                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
276                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
277
278                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
279                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
280                             size1 / PAGE_SIZE);
281                 }
282         }
283
284         /*
285          * Allocate space for system data structures.
286          * The first available kernel virtual address is in "v".
287          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
288          * As pages of memory are allocated and cleared,
289          * "firstaddr" is incremented.
290          * An index into the kernel page table corresponding to the
291          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
292          */
293
294         /*
295          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
296          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
297          * addresses to the various data structures.
298          */
299         firstaddr = 0;
300 again:
301         v = (caddr_t)firstaddr;
302
303 #define valloc(name, type, num) \
304             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
305 #define valloclim(name, type, num, lim) \
306             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
307
308         /*
309          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
310          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
311          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
312          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
313          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
314          * maxbcache bytes.
315          *
316          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
317          */
318         if (nbuf == 0) {
319                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
320                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
321
322                 nbuf = 50;
323                 if (kbytes > 4096)
324                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
325                 if (kbytes > 65536)
326                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
327                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
328                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
329         }
330
331         /*
332          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
333          * kernel_map.
334          */
335         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
336             (BKVASIZE * 2)) {
337                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
338                     (BKVASIZE * 2);
339                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
340         }
341
342         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
343 #ifdef NSWBUF_MIN
344         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
345                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
346 #endif
347 #ifdef DIRECTIO
348         ffs_rawread_setup();
349 #endif
350
351         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
352         valloc(buf, struct buf, nbuf);
353         v = bufhashinit(v);
354
355         /*
356          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
357          */
358         if (firstaddr == 0) {
359                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
360                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
361                 if (firstaddr == 0)
362                         panic("startup: no room for tables");
363                 goto again;
364         }
365
366         /*
367          * End of second pass, addresses have been assigned
368          */
369         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
370                 panic("startup: table size inconsistency");
371
372         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
373                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
374         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
375                                 (nbuf*BKVASIZE));
376         buffer_map->system_map = 1;
377         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
378                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
379         pager_map->system_map = 1;
380         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
381                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
382
383 #if defined(USERCONFIG)
384         userconfig();
385         cninit();               /* the preferred console may have changed */
386 #endif
387
388         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
389             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
390
391         /*
392          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
393          */
394         bufinit();
395         vm_pager_bufferinit();
396
397 #ifdef SMP
398         /*
399          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
400          */
401         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
402         mp_announce();
403 #endif  /* SMP */
404         cpu_setregs();
405 }
406
407 /*
408  * Send an interrupt to process.
409  *
410  * Stack is set up to allow sigcode stored
411  * at top to call routine, followed by kcall
412  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
413  * resets the signal mask, the stack, and the
414  * frame pointer, it returns to the user
415  * specified pc, psl.
416  */
417 void
418 sendsig(catcher, sig, mask, code)
419         sig_t catcher;
420         int sig;
421         sigset_t *mask;
422         u_long code;
423 {
424         struct proc *p = curproc;
425         struct trapframe *regs;
426         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
427         struct sigframe sf, *sfp;
428         int oonstack;
429
430         regs = p->p_md.md_regs;
431         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
432
433         /* save user context */
434         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
435         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
436         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
437         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
438         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
439         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
440
441         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
442         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
443             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
444                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
445                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
446                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
447         }
448         else
449                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
450
451         /* Translate the signal is appropriate */
452         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
453                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
454                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
455         }
456
457         /* Build the argument list for the signal handler. */
458         sf.sf_signum = sig;
459         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
460         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
461                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
462                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
463                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
464
465                 /* fill siginfo structure */
466                 sf.sf_si.si_signo = sig;
467                 sf.sf_si.si_code = code;
468                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
469         }
470         else {
471                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
472                 sf.sf_siginfo = code;
473                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
474                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
475         }
476
477         /*
478          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
479          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
480          * eflags.
481          */
482         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
483                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
484                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
485
486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
487                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
488                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
489                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
490
491                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
492                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
493                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
494                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
495
496                 /*
497                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
498                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
499                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
500                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
501                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
502                  */
503                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
504         }
505
506         /*
507          * Copy the sigframe out to the user's stack.
508          */
509         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
510                 /*
511                  * Something is wrong with the stack pointer.
512                  * ...Kill the process.
513                  */
514                 sigexit(p, SIGILL);
515         }
516
517         regs->tf_esp = (int)sfp;
518         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
519         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
520         regs->tf_cs = _ucodesel;
521         regs->tf_ds = _udatasel;
522         regs->tf_es = _udatasel;
523         regs->tf_fs = _udatasel;
524         regs->tf_ss = _udatasel;
525 }
526
527 /*
528  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
529  *
530  * System call to cleanup state after a signal
531  * has been taken.  Reset signal mask and
532  * stack state from context left by sendsig (above).
533  * Return to previous pc and psl as specified by
534  * context left by sendsig. Check carefully to
535  * make sure that the user has not modified the
536  * state to gain improper privileges.
537  */
538 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
539 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
540
541 int
542 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
543 {
544         struct proc *p = curproc;
545         struct trapframe *regs;
546         ucontext_t *ucp;
547         int cs, eflags;
548
549         ucp = uap->sigcntxp;
550
551         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
552                 return (EFAULT);
553
554         regs = p->p_md.md_regs;
555         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
556
557         if (eflags & PSL_VM) {
558                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
559                 struct vm86_kernel *vm86;
560
561                 /*
562                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
563                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
564                  */
565                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
566                         return (EINVAL);
567                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
568                 if (vm86->vm86_inited == 0)
569                         return (EINVAL);
570
571                 /* go back to user mode if both flags are set */
572                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
573                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
574
575                 if (vm86->vm86_has_vme) {
576                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
577                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
578                 } else {
579                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
580                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
581                 }
582                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
583                 tf->tf_eflags = eflags;
584                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
585                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
586                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
587                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
588                 tf->tf_ds = _udatasel;
589                 tf->tf_es = _udatasel;
590                 tf->tf_fs = _udatasel;
591         } else {
592                 /*
593                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
594                  */
595                 /*
596                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
597                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
598                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
599                  * the signal context during signal handling and there is no
600                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
601                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
602                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
603                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
604                  */
605                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
606                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
607                         return(EINVAL);
608                 }
609
610                 /*
611                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
612                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
613                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
614                  */
615                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
616                 if (!CS_SECURE(cs)) {
617                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
618                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
619                         return(EINVAL);
620                 }
621                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
622         }
623
624         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
625                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
626         else
627                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
628
629         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
630         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
631         return(EJUSTRETURN);
632 }
633
634 /*
635  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
636  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
637  * already been pushed on the stack.
638  */
639 struct upc_frame {
640         register_t      eax;
641         register_t      ecx;
642         register_t      edx;
643         register_t      flags;
644         register_t      oldip;
645 };
646
647 void
648 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
649 {
650         struct proc *p = curproc;
651         struct trapframe *regs;
652         struct upcall upcall;
653         struct upc_frame upc_frame;
654         int     crit_count = 0;
655
656         /*
657          * Get the upcall data structure
658          */
659         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
660             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
661         ) {
662                 vu->vu_pending = 0;
663                 printf("bad upcall address\n");
664                 return;
665         }
666
667         /*
668          * If the data structure is already marked pending or has a critical
669          * section count, mark the data structure as pending and return 
670          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
671          */
672         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
673                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
674                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
675                         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
676                                 sizeof(upcall.upc_pending));
677                 }
678                 return;
679         }
680
681         /*
682          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
683          *
684          * Bump our critical section count and set or clear the
685          * user pending flag depending on whether more upcalls are
686          * pending.  The user will be responsible for calling 
687          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
688          */
689         vu->vu_pending = 0;
690         upcall.upc_pending = morepending;
691         crit_count += TDPRI_CRIT;
692         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending, 
693                 sizeof(upcall.upc_pending));
694         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
695                 sizeof(int));
696
697         /*
698          * Construct a stack frame and issue the upcall
699          */
700         regs = p->p_md.md_regs;
701         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
702         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
703         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
704         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
705         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
706         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
707             sizeof(upc_frame)) != 0) {
708                 printf("bad stack on upcall\n");
709         } else {
710                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
711                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
712                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
713                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
714                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
715         }
716 }
717
718 /*
719  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
720  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
721  * being overwritten by the syscall return value.
722  *
723  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
724  * and the function pointer in %eax.  
725  */
726 int
727 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
728 {
729         struct upc_frame upc_frame;
730         struct proc *p;
731         struct trapframe *regs;
732         int error;
733         struct upcall upcall;
734         int crit_count;
735
736         p = curproc;
737         regs = p->p_md.md_regs;
738
739         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->upc_pending, sizeof(int));
740         if (error == 0) {
741             if (vu) {
742                 /*
743                  * This jumps us to the next ready context.
744                  */
745                 vu->vu_pending = 0;
746                 error = copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
747                 crit_count = 0;
748                 if (error == 0)
749                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
750                 crit_count += TDPRI_CRIT;
751                 if (error == 0)
752                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
753                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
754                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
755                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
756                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
757                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
758             } else {
759                 /*
760                  * This returns us to the originally interrupted code.
761                  */
762                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
763                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
764                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
765                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
766                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
767                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
768                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
769                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
770             }
771         }
772         if (error == 0)
773                 error = EJUSTRETURN;
774         return(error);
775 }
776
777 /*
778  * Machine dependent boot() routine
779  *
780  * I haven't seen anything to put here yet
781  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
782  */
783 void
784 cpu_boot(int howto)
785 {
786 }
787
788 /*
789  * Shutdown the CPU as much as possible
790  */
791 void
792 cpu_halt(void)
793 {
794         for (;;)
795                 __asm__ ("hlt");
796 }
797
798 /*
799  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
800  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
801  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
802  *
803  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
804  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
805  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
806  * critical section.
807  *
808  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
809  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
810  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
811  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
812  */
813 static int      cpu_idle_hlt = 1;
814 static int      cpu_idle_hltcnt;
815 static int      cpu_idle_spincnt;
816 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
817     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
818 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
819     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
820 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
821     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
822
823 static void
824 cpu_idle_default_hook(void)
825 {
826         /*
827          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
828          * following the sti.
829          */
830         __asm __volatile("sti; hlt");
831 }
832
833 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
834 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
835
836 void
837 cpu_idle(void)
838 {
839         struct thread *td = curthread;
840
841         crit_exit();
842         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
843         for (;;) {
844                 /*
845                  * See if there are any LWKTs ready to go.
846                  */
847                 lwkt_switch();
848
849                 /*
850                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
851                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
852                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
853                  */
854                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
855                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
856                         __asm __volatile("cli");
857                         splz();
858                         if (!lwkt_runnable())
859                             cpu_idle_hook();
860 #ifdef SMP
861                         else
862                             __asm __volatile("pause");
863 #endif
864                         ++cpu_idle_hltcnt;
865                 } else {
866                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
867                         splz();
868 #ifdef SMP
869                         __asm __volatile("sti; pause");
870 #else
871                         __asm __volatile("sti");
872 #endif
873                         ++cpu_idle_spincnt;
874                 }
875         }
876 }
877
878 /*
879  * Clear registers on exec
880  */
881 void
882 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
883         struct proc *p;
884         u_long entry;
885         u_long stack;
886         u_long ps_strings;
887 {
888         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
889         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
890
891         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
892         pcb->pcb_gs = _udatasel;
893         load_gs(_udatasel);
894
895         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
896         user_ldt_free(pcb);
897   
898         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
899         regs->tf_eip = entry;
900         regs->tf_esp = stack;
901         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
902         regs->tf_ss = _udatasel;
903         regs->tf_ds = _udatasel;
904         regs->tf_es = _udatasel;
905         regs->tf_fs = _udatasel;
906         regs->tf_cs = _ucodesel;
907
908         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
909         regs->tf_ebx = ps_strings;
910
911         /*
912          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
913          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
914          */
915         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
916                 pcb->pcb_dr0 = 0;
917                 pcb->pcb_dr1 = 0;
918                 pcb->pcb_dr2 = 0;
919                 pcb->pcb_dr3 = 0;
920                 pcb->pcb_dr6 = 0;
921                 pcb->pcb_dr7 = 0;
922                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
923                         /*
924                          * Clear the debug registers on the running
925                          * CPU, otherwise they will end up affecting
926                          * the next process we switch to.
927                          */
928                         reset_dbregs();
929                 }
930                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
931         }
932
933         /*
934          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
935          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
936          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
937          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
938          * emulators don't provide an entry point for initialization.
939          */
940         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
941
942         /*
943          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
944          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
945          * in npxdna().
946          */
947         crit_enter();
948         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
949
950 #if NNPX > 0
951         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
952         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
953 #endif
954         crit_exit();
955
956         /*
957          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
958          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
959          * return value to 0.
960          */
961 }
962
963 void
964 cpu_setregs(void)
965 {
966         unsigned int cr0;
967
968         cr0 = rcr0();
969         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
970         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
971 #ifdef I386_CPU
972         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
973 #endif
974                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
975         load_cr0(cr0);
976         load_gs(_udatasel);
977 }
978
979 static int
980 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
981 {
982         int error;
983         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
984                 req);
985         if (!error && req->newptr)
986                 resettodr();
987         return (error);
988 }
989
990 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
991         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
992
993 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
994         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
995
996 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
997         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
998
999 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1000         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1001
1002 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1003 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1004         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1005
1006 /*
1007  * Initialize 386 and configure to run kernel
1008  */
1009
1010 /*
1011  * Initialize segments & interrupt table
1012  */
1013
1014 int _default_ldt;
1015 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1016 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1017 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1018 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1019
1020 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1021 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1022
1023 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1024 extern int has_f00f_bug;
1025 #endif
1026
1027 static struct i386tss dblfault_tss;
1028 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1029
1030 extern  struct user *proc0paddr;
1031
1032
1033 /* software prototypes -- in more palatable form */
1034 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1035 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1036 {       0x0,                    /* segment base address  */
1037         0x0,                    /* length */
1038         0,                      /* segment type */
1039         0,                      /* segment descriptor priority level */
1040         0,                      /* segment descriptor present */
1041         0, 0,
1042         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1043         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1044 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1045 {       0x0,                    /* segment base address  */
1046         0xfffff,                /* length - all address space */
1047         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1048         0,                      /* segment descriptor priority level */
1049         1,                      /* segment descriptor present */
1050         0, 0,
1051         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1052         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1053 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1054 {       0x0,                    /* segment base address  */
1055         0xfffff,                /* length - all address space */
1056         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1057         0,                      /* segment descriptor priority level */
1058         1,                      /* segment descriptor present */
1059         0, 0,
1060         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1061         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1062 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1063 {       0x0,                    /* segment base address  */
1064         0xfffff,                /* length - all address space */
1065         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1066         0,                      /* segment descriptor priority level */
1067         1,                      /* segment descriptor present */
1068         0, 0,
1069         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1070         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1071 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1072 {
1073         0x0,                    /* segment base address */
1074         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1075         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1076         0,                      /* segment descriptor priority level */
1077         1,                      /* segment descriptor present */
1078         0, 0,
1079         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1080         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1081 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1082 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1083         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1084         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1085         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1086         1,                      /* segment descriptor present */
1087         0, 0,
1088         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1089         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1090 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1091 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1092         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1093         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1094         0,                      /* segment descriptor priority level */
1095         1,                      /* segment descriptor present */
1096         0, 0,
1097         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1098         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1099 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1100 {       0x0,                    /* segment base address  */
1101         0x0,                    /* length - all address space */
1102         0,                      /* segment type */
1103         0,                      /* segment descriptor priority level */
1104         0,                      /* segment descriptor present */
1105         0, 0,
1106         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1107         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1108 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1109 {       0x400,                  /* segment base address */
1110         0xfffff,                /* length */
1111         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1112         0,                      /* segment descriptor priority level */
1113         1,                      /* segment descriptor present */
1114         0, 0,
1115         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1116         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1117 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1118 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1119         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1120         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1121         0,                      /* segment descriptor priority level */
1122         1,                      /* segment descriptor present */
1123         0, 0,
1124         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1125         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1126 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1127 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1128         0xfffff,                /* length */
1129         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1130         0,                      /* segment descriptor priority level */
1131         1,                      /* segment descriptor present */
1132         0, 0,
1133         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1134         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1135 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1136 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1137         0xfffff,                /* length */
1138         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1139         0,                      /* segment descriptor priority level */
1140         1,                      /* segment descriptor present */
1141         0, 0,
1142         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1143         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1144 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1145 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1146         0xfffff,                /* length */
1147         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1148         0,                      /* segment descriptor priority level */
1149         1,                      /* segment descriptor present */
1150         0, 0,
1151         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1152         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1153 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1154 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1155         0xfffff,                /* length */
1156         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1157         0,                      /* segment descriptor priority level */
1158         1,                      /* segment descriptor present */
1159         0, 0,
1160         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1161         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1162 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1163 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1164         0xfffff,                /* length */
1165         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1166         0,                      /* segment descriptor priority level */
1167         1,                      /* segment descriptor present */
1168         0, 0,
1169         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1170         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1171 /* GTLS_START 15 TLS */
1172 {       0x0,                    /* segment base address  */
1173         0x0,                    /* length */
1174         0,                      /* segment type */
1175         0,                      /* segment descriptor priority level */
1176         0,                      /* segment descriptor present */
1177         0, 0,
1178         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1179         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1180 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1181 {       0x0,                    /* segment base address  */
1182         0x0,                    /* length */
1183         0,                      /* segment type */
1184         0,                      /* segment descriptor priority level */
1185         0,                      /* segment descriptor present */
1186         0, 0,
1187         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1188         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1189 /* GTLS_END 17 TLS */
1190 {       0x0,                    /* segment base address  */
1191         0x0,                    /* length */
1192         0,                      /* segment type */
1193         0,                      /* segment descriptor priority level */
1194         0,                      /* segment descriptor present */
1195         0, 0,
1196         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1197         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1198 };
1199
1200 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1201         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1202 {       0x0,                    /* segment base address  */
1203         0x0,                    /* length - all address space */
1204         0,                      /* segment type */
1205         0,                      /* segment descriptor priority level */
1206         0,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1211 {       0x0,                    /* segment base address  */
1212         0x0,                    /* length - all address space */
1213         0,                      /* segment type */
1214         0,                      /* segment descriptor priority level */
1215         0,                      /* segment descriptor present */
1216         0, 0,
1217         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1218         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1219         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1220 {       0x0,                    /* segment base address  */
1221         0x0,                    /* length - all address space */
1222         0,                      /* segment type */
1223         0,                      /* segment descriptor priority level */
1224         0,                      /* segment descriptor present */
1225         0, 0,
1226         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1227         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1228         /* Code Descriptor for user */
1229 {       0x0,                    /* segment base address  */
1230         0xfffff,                /* length - all address space */
1231         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1232         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1233         1,                      /* segment descriptor present */
1234         0, 0,
1235         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1236         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1237         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1238 {       0x0,                    /* segment base address  */
1239         0x0,                    /* length - all address space */
1240         0,                      /* segment type */
1241         0,                      /* segment descriptor priority level */
1242         0,                      /* segment descriptor present */
1243         0, 0,
1244         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1245         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1246         /* Data Descriptor for user */
1247 {       0x0,                    /* segment base address  */
1248         0xfffff,                /* length - all address space */
1249         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1250         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1251         1,                      /* segment descriptor present */
1252         0, 0,
1253         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1254         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1255 };
1256
1257 void
1258 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1259         int idx;
1260         inthand_t *func;
1261         int typ;
1262         int dpl;
1263         int selec;
1264 {
1265         struct gate_descriptor *ip;
1266
1267         ip = idt + idx;
1268         ip->gd_looffset = (int)func;
1269         ip->gd_selector = selec;
1270         ip->gd_stkcpy = 0;
1271         ip->gd_xx = 0;
1272         ip->gd_type = typ;
1273         ip->gd_dpl = dpl;
1274         ip->gd_p = 1;
1275         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1276 }
1277
1278 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1279
1280 extern inthand_t
1281         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1282         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1283         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1284         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1285         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1286         IDTVEC(rsvd0);
1287 extern inthand_t
1288         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1289         IDTVEC(int0x82_syscall);
1290
1291 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1292 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1293 #endif
1294
1295 void
1296 sdtossd(sd, ssd)
1297         struct segment_descriptor *sd;
1298         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1299 {
1300         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1301         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1302         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1303         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1304         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1305         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1306         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1307 }
1308
1309 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1310
1311 /*
1312  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1313  * available physical memory in the system, then test this memory and
1314  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1315  *
1316  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1317  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1318  *
1319  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1320  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1321  */
1322 static void
1323 getmemsize(int first)
1324 {
1325         int i, physmap_idx, pa_indx;
1326         int hasbrokenint12;
1327         u_int basemem, extmem;
1328         struct vm86frame vmf;
1329         struct vm86context vmc;
1330         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1331         pt_entry_t *pte;
1332         const char *cp;
1333         struct {
1334                 u_int64_t base;
1335                 u_int64_t length;
1336                 u_int32_t type;
1337         } *smap;
1338         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1339
1340         hasbrokenint12 = 0;
1341         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1342         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1343         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1344         basemem = 0;
1345
1346         /*
1347          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1348          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1349          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1350          */
1351         if (hasbrokenint12) {
1352                 goto int15e820;
1353         }
1354
1355         /*
1356          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1357          * value give the bios some scribble space just in case.
1358          */
1359         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1360         basemem = vmf.vmf_ax;
1361         if (basemem > 640) {
1362                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1363                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1364                 basemem = 636;
1365         }
1366
1367         /*
1368          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1369          * between the end of base memory and the start of
1370          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1371          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1372          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1373          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1374          * to begin with and then parts of it are remapped.
1375          * The parts that aren't remapped form holes that
1376          * remain read-only and are unused by the kernel.
1377          * The base memory area is below the physical end of
1378          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1379          * The part of it from PAGE_SIZE to
1380          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1381          * remapped and used by the kernel later.)
1382          *
1383          * This code is similar to the code used in
1384          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1385          * allocated we simply change the mapping.
1386          */
1387         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1388              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1389                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1390                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1391         }
1392
1393         /*
1394          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1395          * that the bios can scribble on it.
1396          */
1397         pte = vm86paddr;
1398         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1399                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1400
1401 int15e820:
1402         /*
1403          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1404          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1405          */
1406         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1407         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1408
1409         /*
1410          * get memory map with INT 15:E820
1411          */
1412 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1413 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1414
1415         vmc.npages = 0;
1416         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1417         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1418
1419         physmap_idx = 0;
1420         vmf.vmf_ebx = 0;
1421         do {
1422                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1423                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1424                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1425                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1426                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1427                         break;
1428                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1429                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1430                                 smap->type,
1431                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1432                                 (u_int32_t)smap->base,
1433                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1434                                 (u_int32_t)smap->length);
1435
1436                 if (smap->type != 0x01)
1437                         goto next_run;
1438
1439                 if (smap->length == 0)
1440                         goto next_run;
1441
1442                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1443                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1444                             (u_int)(smap->length / 1024));
1445                         goto next_run;
1446                 }
1447
1448                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1449                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1450                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1451                                         printf(
1452         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1453                                 goto next_run;
1454                         }
1455                 }
1456
1457                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1458                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1459                         goto next_run;
1460                 }
1461
1462                 physmap_idx += 2;
1463                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1464                         printf(
1465                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1466                         break;
1467                 }
1468                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1469                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1470 next_run:
1471                 ; /* fix GCC3.x warning */
1472         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1473
1474         /*
1475          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1476          */
1477         if (basemem == 0) {
1478                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1479                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1480                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1481                                 break;
1482                         }
1483                 }
1484
1485                 if (basemem == 0) {
1486                         basemem = 640;
1487                 }
1488
1489                 if (basemem > 640) {
1490                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1491                                 basemem);
1492                         basemem = 640;
1493                 }
1494
1495                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1496                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1497                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1498                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1499                 }
1500
1501                 pte = vm86paddr;
1502                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1503                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1504         }
1505
1506         if (physmap[1] != 0)
1507                 goto physmap_done;
1508
1509         /*
1510          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1511          */
1512         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1513         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1514                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1515         } else {
1516 #if 0
1517                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1518                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1519                 extmem = vmf.vmf_ax;
1520 #else
1521                 /*
1522                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1523                  */
1524                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1525 #endif
1526         }
1527
1528         /*
1529          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1530          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1531          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1532          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1533          * them beyond the limit.
1534          *
1535          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1536          *      chop it to 15MB.
1537          */
1538         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1539                 extmem = 15 * 1024;
1540
1541         physmap[0] = 0;
1542         physmap[1] = basemem * 1024;
1543         physmap_idx = 2;
1544         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1545         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1546
1547 physmap_done:
1548         /*
1549          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1550          */
1551
1552 #ifdef SMP
1553         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1554         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1555
1556         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1557         mp_probe();
1558 #endif
1559
1560         /*
1561          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1562          * highest page of the physical address space.  It should be
1563          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1564          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1565          */
1566         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1567
1568 #ifdef MAXMEM
1569         Maxmem = MAXMEM / 4;
1570 #endif
1571
1572         /*
1573          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1574          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1575          */
1576         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1577                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1578                 char *ep;
1579
1580                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1581                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1582                         switch(*ep) {
1583                         case 'g':
1584                         case 'G':
1585                                 AllowMem <<= 10;
1586                         case 'm':
1587                         case 'M':
1588                                 AllowMem <<= 10;
1589                         case 'k':
1590                         case 'K':
1591                                 AllowMem <<= 10;
1592                                 break;
1593                         default:
1594                                 AllowMem = sanity = 0;
1595                         }
1596                         if (AllowMem < sanity)
1597                                 AllowMem = 0;
1598                 }
1599                 if (AllowMem == 0)
1600                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1601                 else
1602                         Maxmem = atop(AllowMem);
1603         }
1604
1605         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1606             (boothowto & RB_VERBOSE))
1607                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1608
1609         /*
1610          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1611          * extend the last memory segment to the new limit.
1612          */ 
1613         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1614                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1615
1616         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1617         pmap_bootstrap(first, 0);
1618
1619         /*
1620          * Size up each available chunk of physical memory.
1621          */
1622         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1623         pa_indx = 0;
1624         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1625         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1626         pte = CMAP1;
1627
1628         /*
1629          * Get dcons buffer address
1630          */
1631         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1632             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1633                 dcons_addr = 0;
1634
1635         /*
1636          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1637          * round up the start address and round down the end address.
1638          */
1639         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1640                 vm_offset_t end;
1641
1642                 end = ptoa(Maxmem);
1643                 if (physmap[i + 1] < end)
1644                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1645                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1646                         int tmp, page_bad;
1647 #if 0
1648                         int *ptr = 0;
1649 #else
1650                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1651 #endif
1652
1653                         /*
1654                          * block out kernel memory as not available.
1655                          */
1656                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1657                                 continue;
1658         
1659                         /*
1660                          * block out dcons buffer
1661                          */
1662                         if (dcons_addr > 0
1663                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1664                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1665                                 continue;
1666
1667                         page_bad = FALSE;
1668
1669                         /*
1670                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1671                          */
1672                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1673                         cpu_invltlb();
1674
1675                         tmp = *(int *)ptr;
1676                         /*
1677                          * Test for alternating 1's and 0's
1678                          */
1679                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1680                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1681                                 page_bad = TRUE;
1682                         }
1683                         /*
1684                          * Test for alternating 0's and 1's
1685                          */
1686                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1687                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1688                         page_bad = TRUE;
1689                         }
1690                         /*
1691                          * Test for all 1's
1692                          */
1693                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1694                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1695                                 page_bad = TRUE;
1696                         }
1697                         /*
1698                          * Test for all 0's
1699                          */
1700                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1701                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1702                                 page_bad = TRUE;
1703                         }
1704                         /*
1705                          * Restore original value.
1706                          */
1707                         *(int *)ptr = tmp;
1708
1709                         /*
1710                          * Adjust array of valid/good pages.
1711                          */
1712                         if (page_bad == TRUE) {
1713                                 continue;
1714                         }
1715                         /*
1716                          * If this good page is a continuation of the
1717                          * previous set of good pages, then just increase
1718                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1719                          * Note that "end" points one higher than end,
1720                          * making the range >= start and < end.
1721                          * If we're also doing a speculative memory
1722                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1723                          * so that we keep going. The first bad page
1724                          * will terminate the loop.
1725                          */
1726                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1727                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1728                         } else {
1729                                 pa_indx++;
1730                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1731                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1732                                         pa_indx--;
1733                                         break;
1734                                 }
1735                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1736                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1737                         }
1738                         physmem++;
1739                 }
1740         }
1741         *pte = 0;
1742         cpu_invltlb();
1743
1744         /*
1745          * XXX
1746          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1747          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1748          * calculation, etc.).
1749          */
1750         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1751             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1752                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1753                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1754                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1755         }
1756
1757         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1758
1759         /* Trim off space for the message buffer. */
1760         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1761
1762         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1763 }
1764
1765 /*
1766  * IDT VECTORS:
1767  *      0       Divide by zero
1768  *      1       Debug
1769  *      2       NMI
1770  *      3       BreakPoint
1771  *      4       OverFlow
1772  *      5       Bound-Range
1773  *      6       Invalid OpCode
1774  *      7       Device Not Available (x87)
1775  *      8       Double-Fault
1776  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1777  *      10      Invalid-TSS
1778  *      11      Segment not present
1779  *      12      Stack
1780  *      13      General Protection
1781  *      14      Page Fault
1782  *      15      Reserved
1783  *      16      x87 FP Exception pending
1784  *      17      Alignment Check
1785  *      18      Machine Check
1786  *      19      SIMD floating point
1787  *      20-31   reserved
1788  *      32-255  INTn/external sources
1789  */
1790 void
1791 init386(int first)
1792 {
1793         struct gate_descriptor *gdp;
1794         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1795         struct mdglobaldata *gd;
1796
1797         /*
1798          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1799          */
1800         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1801         bzero(gd, sizeof(*gd));
1802
1803         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1804
1805         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1806
1807         metadata_missing = 0;
1808         if (bootinfo.bi_modulep) {
1809                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1810                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1811         } else {
1812                 metadata_missing = 1;
1813         }
1814         if (bootinfo.bi_envp)
1815                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1816
1817         /*
1818          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1819          * at 0.
1820          */
1821         ncpus = 1;
1822         ncpus2 = 1;
1823         /* Init basic tunables, hz etc */
1824         init_param1();
1825
1826         /*
1827          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1828          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1829          * the address space
1830          */
1831         /*
1832          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1833          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1834          */
1835         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1836         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1837
1838         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1839                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1840         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1841         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1842                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1843
1844         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1845
1846         /*
1847          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1848          * early in the boot sequence because the system assumes
1849          * that 'curthread' is never NULL.
1850          */
1851
1852         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1853 #ifdef BDE_DEBUGGER
1854                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1855                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1856                         continue;
1857 #endif
1858                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1859         }
1860
1861         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1862         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1863         lgdt(&r_gdt);
1864
1865         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1866         cpu_gdinit(gd, 0);
1867         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1868         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1869         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1870         proc0.p_thread = &thread0;
1871         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1872         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1873         thread0.td_proc = &proc0;
1874         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1875         safepri = TDPRI_MAX;
1876
1877         /* make ldt memory segments */
1878         /*
1879          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1880          * should be spelled ...MAX_USER...
1881          */
1882         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1883         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1884         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1885                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1886
1887         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1888         lldt(_default_ldt);
1889         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1890         /* spinlocks and the BGL */
1891         init_locks();
1892
1893         /* exceptions */
1894         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1895 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1896                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1897 #else
1898                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1899 #endif
1900         }
1901         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1902         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1904         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1922                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1924                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1926                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927
1928         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1929         r_idt.rd_base = (int) idt;
1930         lidt(&r_idt);
1931
1932         /*
1933          * Initialize the console before we print anything out.
1934          */
1935         cninit();
1936
1937         if (metadata_missing)
1938                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1939
1940 #if     NISA >0
1941         isa_defaultirq();
1942 #endif
1943         rand_initialize();
1944
1945 #ifdef DDB
1946         kdb_init();
1947         if (boothowto & RB_KDB)
1948                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1949 #endif
1950
1951         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1952         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1953         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1954         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1955
1956         /*
1957          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1958          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1959          */
1960         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1961         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1962         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1963         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1964         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1965         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1966         ltr(gsel_tss);
1967
1968         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1969             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1970         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1971             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1972         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1973         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1974         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1975         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1976             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1977         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1978         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1979         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1980
1981         vm86_initialize();
1982         getmemsize(first);
1983         init_param2(physmem);
1984
1985         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1986
1987         /* Map the message buffer. */
1988         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1989                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1990
1991         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1992
1993         /* make a call gate to reenter kernel with */
1994         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1995
1996         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1997         gdp->gd_looffset = x++;
1998         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1999         gdp->gd_stkcpy = 1;
2000         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2001         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2002         gdp->gd_p = 1;
2003         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2004
2005         /* XXX does this work? */
2006         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2007         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2008
2009         /* transfer to user mode */
2010
2011         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2012         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2013
2014         /* setup proc 0's pcb */
2015         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2016         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2017         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2018         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2023  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2024  * data space were allocated in locore.
2025  *
2026  * Note: the idlethread's cpl is 0
2027  *
2028  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2029  */
2030 void
2031 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2032 {
2033         if (cpu)
2034                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2035
2036         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2037                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2038                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 0, &gd->mi);
2039         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2040         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2041         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2042         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2043 }
2044
2045 int
2046 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2047 {
2048         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2049             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2050                 return (TRUE);
2051         }
2052         return (FALSE);
2053 }
2054
2055 struct globaldata *
2056 globaldata_find(int cpu)
2057 {
2058         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2059         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2060 }
2061
2062 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2063 static void f00f_hack(void *unused);
2064 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2065
2066 static void
2067 f00f_hack(void *unused) 
2068 {
2069         struct gate_descriptor *new_idt;
2070         vm_offset_t tmp;
2071
2072         if (!has_f00f_bug)
2073                 return;
2074
2075         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2076
2077         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2078
2079         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2080         if (tmp == 0)
2081                 panic("kmem_alloc returned 0");
2082         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2083                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2084         /* Put the first seven entries in the lower page */
2085         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2086         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2087         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2088         lidt(&r_idt);
2089         idt = new_idt;
2090         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2091                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2092                 panic("vm_map_protect failed");
2093         return;
2094 }
2095 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2096
2097 int
2098 ptrace_set_pc(p, addr)
2099         struct proc *p;
2100         unsigned long addr;
2101 {
2102         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2103         return (0);
2104 }
2105
2106 int
2107 ptrace_single_step(p)
2108         struct proc *p;
2109 {
2110         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2111         return (0);
2112 }
2113
2114 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2115         struct proc *p;
2116         vm_offset_t addr;
2117         size_t len;
2118 {
2119         vm_offset_t gap;
2120
2121         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2122                 return EPERM;
2123         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2124                 return 0;
2125
2126         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2127         
2128         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2129                 return EPERM;
2130         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= 
2131             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2132                 return 0;
2133         return EPERM;
2134 }
2135
2136 int ptrace_write_u(p, off, data)
2137         struct proc *p;
2138         vm_offset_t off;
2139         long data;
2140 {
2141         struct trapframe frame_copy;
2142         vm_offset_t min;
2143         struct trapframe *tp;
2144
2145         /*
2146          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2147          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2148          */
2149         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2150         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2151                 tp = p->p_md.md_regs;
2152                 frame_copy = *tp;
2153                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2154                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2155                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2156                         return (EINVAL);
2157                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2158                 return (0);
2159         }
2160
2161         /*
2162          * The PCB is at the end of the user area YYY
2163          */
2164         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2165         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2166         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2167                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2168                 return (0);
2169         }
2170         return (EFAULT);
2171 }
2172
2173 int
2174 fill_regs(p, regs)
2175         struct proc *p;
2176         struct reg *regs;
2177 {
2178         struct pcb *pcb;
2179         struct trapframe *tp;
2180
2181         tp = p->p_md.md_regs;
2182         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2183         regs->r_es = tp->tf_es;
2184         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2185         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2186         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2187         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2188         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2189         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2190         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2191         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2192         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2193         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2194         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2195         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2196         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2197         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2198         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2199         return (0);
2200 }
2201
2202 int
2203 set_regs(p, regs)
2204         struct proc *p;
2205         struct reg *regs;
2206 {
2207         struct pcb *pcb;
2208         struct trapframe *tp;
2209
2210         tp = p->p_md.md_regs;
2211         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2212             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2213                 return (EINVAL);
2214         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2215         tp->tf_es = regs->r_es;
2216         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2217         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2218         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2219         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2220         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2221         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2222         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2223         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2224         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2225         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2226         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2227         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2228         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2229         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2230         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2231         return (0);
2232 }
2233
2234 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2235 static void
2236 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2237         struct savexmm *sv_xmm;
2238         struct save87 *sv_87;
2239 {
2240         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2241         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2242         int i;
2243
2244         /* FPU control/status */
2245         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2246         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2247         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2248         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2249         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2250         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2251         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2252         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2253
2254         /* FPU registers */
2255         for (i = 0; i < 8; ++i)
2256                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2257
2258         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2259 }
2260
2261 static void
2262 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2263         struct save87 *sv_87;
2264         struct savexmm *sv_xmm;
2265 {
2266         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2267         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2268         int i;
2269
2270         /* FPU control/status */
2271         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2272         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2273         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2274         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2275         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2276         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2277         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2278         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2279
2280         /* FPU registers */
2281         for (i = 0; i < 8; ++i)
2282                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2283
2284         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2285 }
2286 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2287
2288 int
2289 fill_fpregs(p, fpregs)
2290         struct proc *p;
2291         struct fpreg *fpregs;
2292 {
2293 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2294         if (cpu_fxsr) {
2295                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2296                                                 (struct save87 *)fpregs);
2297                 return (0);
2298         }
2299 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2300         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2301         return (0);
2302 }
2303
2304 int
2305 set_fpregs(p, fpregs)
2306         struct proc *p;
2307         struct fpreg *fpregs;
2308 {
2309 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2310         if (cpu_fxsr) {
2311                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2312                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2313                 return (0);
2314         }
2315 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2316         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2317         return (0);
2318 }
2319
2320 int
2321 fill_dbregs(p, dbregs)
2322         struct proc *p;
2323         struct dbreg *dbregs;
2324 {
2325         struct pcb *pcb;
2326
2327         if (p == NULL) {
2328                 dbregs->dr0 = rdr0();
2329                 dbregs->dr1 = rdr1();
2330                 dbregs->dr2 = rdr2();
2331                 dbregs->dr3 = rdr3();
2332                 dbregs->dr4 = rdr4();
2333                 dbregs->dr5 = rdr5();
2334                 dbregs->dr6 = rdr6();
2335                 dbregs->dr7 = rdr7();
2336         }
2337         else {
2338                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2339                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2340                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2341                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2342                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2343                 dbregs->dr4 = 0;
2344                 dbregs->dr5 = 0;
2345                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2346                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2347         }
2348         return (0);
2349 }
2350
2351 int
2352 set_dbregs(p, dbregs)
2353         struct proc *p;
2354         struct dbreg *dbregs;
2355 {
2356         struct pcb *pcb;
2357         int i;
2358         u_int32_t mask1, mask2;
2359
2360         if (p == NULL) {
2361                 load_dr0(dbregs->dr0);
2362                 load_dr1(dbregs->dr1);
2363                 load_dr2(dbregs->dr2);
2364                 load_dr3(dbregs->dr3);
2365                 load_dr4(dbregs->dr4);
2366                 load_dr5(dbregs->dr5);
2367                 load_dr6(dbregs->dr6);
2368                 load_dr7(dbregs->dr7);
2369         }
2370         else {
2371                 /*
2372                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2373                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2374                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2375                  * TRCTRAP.
2376                  */
2377                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2378                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2379                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2380                                 return (EINVAL);
2381                 
2382                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2383                 
2384                 /*
2385                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2386                  * process's address space.  If a process could do this, it
2387                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2388                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2389                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2390                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2391                  * uid 0.
2392                  *
2393                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2394                  * address space is written into from within the kernel
2395                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2396                  * from within kernel mode?
2397                  */
2398                 
2399                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2400                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2401                                 /* dr0 is enabled */
2402                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2403                                         return (EINVAL);
2404                         }
2405                         
2406                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2407                                 /* dr1 is enabled */
2408                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2409                                         return (EINVAL);
2410                         }
2411                         
2412                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2413                                 /* dr2 is enabled */
2414                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2415                                         return (EINVAL);
2416                         }
2417                         
2418                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2419                                 /* dr3 is enabled */
2420                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2421                                         return (EINVAL);
2422                         }
2423                 }
2424                 
2425                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2426                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2427                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2428                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2429                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2430                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2431                 
2432                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2433         }
2434
2435         return (0);
2436 }
2437
2438 /*
2439  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2440  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2441  */
2442 int
2443 user_dbreg_trap(void)
2444 {
2445         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2446         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2447         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2448         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2449         int i;
2450         
2451         dr7 = rdr7();
2452         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2453                 /*
2454                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2455                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2456                  * hardware debug registers
2457                  */
2458                 return 0;
2459         }
2460
2461         nbp = 0;
2462         dr6 = rdr6();
2463         bp = dr6 & 0x0000000f;
2464
2465         if (!bp) {
2466                 /*
2467                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2468                  * trap was not caused by any of the debug registers
2469                  */
2470                 return 0;
2471         }
2472
2473         /*
2474          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2475          * which ones and if any of them are user space addresses
2476          */
2477
2478         if (bp & 0x01) {
2479                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2480         }
2481         if (bp & 0x02) {
2482                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2483         }
2484         if (bp & 0x04) {
2485                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2486         }
2487         if (bp & 0x08) {
2488                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2489         }
2490
2491         for (i=0; i<nbp; i++) {
2492                 if (addr[i] <
2493                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2494                         /*
2495                          * addr[i] is in user space
2496                          */
2497                         return nbp;
2498                 }
2499         }
2500
2501         /*
2502          * None of the breakpoints are in user space.
2503          */
2504         return 0;
2505 }
2506
2507
2508 #ifndef DDB
2509 void
2510 Debugger(const char *msg)
2511 {
2512         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2513 }
2514 #endif /* no DDB */
2515
2516 #include <machine/apicvar.h>
2517
2518 /*
2519  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
2520  * kernel module will link against a kernel without 'option APIC_IO'.
2521  *
2522  * XXX - This is a gross hack.
2523  */
2524 void
2525 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
2526 {
2527 }
2528
2529 void *
2530 ioapic_create(uintptr_t addr, int32_t id, int intbase)
2531 {
2532         return (NULL);
2533 }
2534
2535 int
2536 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
2537 {
2538         return (ENXIO);
2539 }
2540
2541 void
2542 ioapic_enable_mixed_mode(void)
2543 {
2544 }
2545
2546 int
2547 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
2548 {
2549         return (-1);
2550 }
2551
2552 void
2553 ioapic_register(void *cookie)
2554 {
2555 }
2556
2557 int
2558 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
2559 {
2560         return (ENXIO);
2561 }
2562
2563 int
2564 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
2565 {
2566         return (ENXIO);
2567 }
2568
2569 int
2570 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
2571 {
2572         return (ENXIO);
2573 }
2574
2575 int
2576 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, char activehi)
2577 {
2578         return (ENXIO);
2579 }
2580
2581 int
2582 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, char edgetrigger)
2583 {
2584         return (ENXIO);
2585 }
2586
2587 void
2588 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
2589 {
2590 }
2591
2592 void
2593 lapic_init(uintptr_t addr)
2594 {
2595 }
2596
2597 int
2598 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
2599 {
2600         return (ENXIO);
2601 }
2602
2603 int
2604 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, u_char activehi)
2605 {
2606         return (ENXIO);
2607 }
2608
2609 int
2610 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, u_char edgetrigger)
2611 {
2612         return (ENXIO);
2613 }
2614
2615 #include <sys/disklabel.h>
2616
2617 /*
2618  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2619  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2620  * if needed, and signal errors or early completion.
2621  */
2622 int
2623 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2624 {
2625         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2626         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2627         int maxsz = p->p_size,
2628                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2629
2630         /* overwriting disk label ? */
2631         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2632         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2633 #if LABELSECTOR != 0
2634             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2635 #endif
2636             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2637                 bp->b_error = EROFS;
2638                 goto bad;
2639         }
2640
2641 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2642         /* overwriting master boot record? */
2643         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2644             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2645                 bp->b_error = EROFS;
2646                 goto bad;
2647         }
2648 #endif
2649
2650         /* beyond partition? */
2651         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2652                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2653                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2654                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2655                         return(0);
2656                 }
2657                 /* or truncate if part of it fits */
2658                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2659                 if (sz <= 0) {
2660                         bp->b_error = EINVAL;
2661                         goto bad;
2662                 }
2663                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2664         }
2665
2666         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2667         return(1);
2668
2669 bad:
2670         bp->b_flags |= B_ERROR;
2671         return(-1);
2672 }
2673
2674 #ifdef DDB
2675
2676 /*
2677  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2678  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2679  * called inside DDB.
2680  *
2681  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2682  */
2683
2684 #undef inb
2685 #undef outb
2686
2687 /* silence compiler warnings */
2688 u_char inb(u_int);
2689 void outb(u_int, u_char);
2690
2691 u_char
2692 inb(u_int port)
2693 {
2694         u_char  data;
2695         /*
2696          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2697          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2698          * if we tell it to load (u_short) port.
2699          */
2700         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2701         return (data);
2702 }
2703
2704 void
2705 outb(u_int port, u_char data)
2706 {
2707         u_char  al;
2708         /*
2709          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2710          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2711          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2712          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2713          */
2714         al = data;
2715         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2716 }
2717
2718 #endif /* DDB */
2719
2720
2721
2722 #include "opt_cpu.h"
2723
2724
2725 /*
2726  * initialize all the SMP locks
2727  */
2728
2729 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2730 struct spinlock imen_spinlock;
2731
2732 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2733 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2734
2735 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2736 struct spinlock mpintr_spinlock;
2737
2738 /* critical region around INTR() routines */
2739 struct spinlock intr_spinlock;
2740
2741 /* lock region used by kernel profiling */
2742 struct spinlock mcount_spinlock;
2743
2744 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2745 struct spinlock com_spinlock;
2746
2747 /* locks kernel printfs */
2748 struct spinlock cons_spinlock;
2749
2750 /* lock regions around the clock hardware */
2751 struct spinlock clock_spinlock;
2752
2753 /* lock around the MP rendezvous */
2754 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2755
2756 static void
2757 init_locks(void)
2758 {
2759         /*
2760          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock 
2761          */
2762         /*
2763          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2764          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2765          */
2766 #ifdef SMP
2767         cpu_get_initial_mplock();
2768 #endif
2769         /* DEPRECATED */
2770         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2771         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2772         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2773         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2774         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2775         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2776         spin_lock_init(&com_spinlock);
2777         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2778         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2779
2780         /* our token pool needs to work early */
2781         lwkt_token_pool_init();
2782 }
2783