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 1.48 2003/12/07 01:17:53 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_user_ldt.h"
  58 #include "opt_userconfig.h"
  59
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/sysproto.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/linker.h>
  66 #include <sys/malloc.h>
  67 #include <sys/proc.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/callout.h>
  71 #include <sys/mbuf.h>
  72 #include <sys/msgbuf.h>
  73 #include <sys/sysent.h>
  74 #include <sys/sysctl.h>
  75 #include <sys/vmmeter.h>
  76 #include <sys/bus.h>
  77 #include <sys/upcall.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/reg.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.h>
 102 #include <machine/ipl.h>
 103 #include <machine/md_var.h>
 104 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 105 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 106 #ifdef SMP
 107 #include <machine/smp.h>
 108 #endif
 109 #ifdef PERFMON
 110 #include <machine/perfmon.h>
 111 #endif
 112 #include <machine/cputypes.h>
 113
 114 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 115 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 116 #endif
 117 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 118 #include <bus/isa/rtc.h>
 119 #include <machine/vm86.h>
 120 #include <sys/random.h>
 121 #include <sys/ptrace.h>
 122 #include <machine/sigframe.h>
 123
 124 extern void init386 (int first);
 125 extern void dblfault_handler (void);
 126
 127 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 128 extern void finishidentcpu(void);
 129 extern void panicifcpuunsupported(void);
 130 extern void initializecpu(void);
 131
 132 static void cpu_startup (void *);
 133 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 134 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 135 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 136 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 137 #ifdef DIRECTIO
 138 extern void ffs_rawread_setup(void);
 139 #endif /* DIRECTIO */
 140 static void init_locks(void);
 141
 142 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 143
 144 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 145
 146 int     _udatasel, _ucodesel;
 147 u_int   atdevbase;
 148
 149 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 150 extern int swtch_optim_stats;
 151 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 152         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 154         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 155 #endif
 156
 157 #ifdef PC98
 158 static int      ispc98 = 1;
 159 #else
 160 static int      ispc98 = 0;
 161 #endif
 162 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 163
 164 int physmem = 0;
 165 int cold = 1;
 166
 167 static int
 168 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 169 {
 170         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 171         return (error);
 172 }
 173
 174 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 175         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 176
 177 static int
 178 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 179 {
 180         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 181                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 182         return (error);
 183 }
 184
 185 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 186         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 187
 188 static int
 189 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 190 {
 191         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 192                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 193         return (error);
 194 }
 195
 196 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 197         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 198
 199 static int
 200 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 201 {
 202         int error;
 203
 204         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 205          * some initial nulls).
 206          */
 207         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 208                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 209         if(error) return(error);
 210         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 211                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 212                         msgbufp->msg_bufr,req);
 213         }
 214         return(error);
 215 }
 216
 217 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 218         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 219
 220 static int msgbuf_clear;
 221
 222 static int
 223 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 224 {
 225         int error;
 226         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 227                 req);
 228         if (!error && req->newptr) {
 229                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 230                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 231                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 232                 msgbuf_clear=0;
 233         }
 234         return (error);
 235 }
 236
 237 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 238         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 239         "Clear kernel message buffer");
 240
 241 int bootverbose = 0;
 242 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 243 long dumplo;
 244
 245 vm_paddr_t phys_avail[10];
 246
 247 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 248 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 249
 250 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 251 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 252 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 253 static struct trapframe proc0_tf;
 254
 255 static void
 256 cpu_startup(dummy)
 257         void *dummy;
 258 {
 259         unsigned i;
 260         caddr_t v;
 261         vm_offset_t maxaddr;
 262         vm_size_t size = 0;
 263         int firstaddr;
 264         vm_offset_t minaddr;
 265
 266         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 267                 bootverbose++;
 268
 269         /*
 270          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 271          */
 272         printf("%s", version);
 273         startrtclock();
 274         printcpuinfo();
 275         panicifcpuunsupported();
 276 #ifdef PERFMON
 277         perfmon_init();
 278 #endif
 279         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 280         /*
 281          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 282          */
 283         if (bootverbose) {
 284                 int indx;
 285
 286                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 287                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 288                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 289
 290                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 291                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 292                             size1 / PAGE_SIZE);
 293                 }
 294         }
 295
 296         /*
 297          * Calculate callout wheel size
 298          */
 299         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 300              callwheelsize < ncallout;
 301              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 302                 ;
 303         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 304
 305         /*
 306          * Allocate space for system data structures.
 307          * The first available kernel virtual address is in "v".
 308          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 309          * As pages of memory are allocated and cleared,
 310          * "firstaddr" is incremented.
 311          * An index into the kernel page table corresponding to the
 312          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 313          */
 314
 315         /*
 316          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 317          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 318          * addresses to the various data structures.
 319          */
 320         firstaddr = 0;
 321 again:
 322         v = (caddr_t)firstaddr;
 323
 324 #define valloc(name, type, num) \
 325             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 326 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 327             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 328
 329         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 330         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 331
 332         /*
 333          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 334          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 335          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 336          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 337          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 338          * maxbcache bytes.
 339          *
 340          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 341          */
 342         if (nbuf == 0) {
 343                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 344                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 345
 346                 nbuf = 50;
 347                 if (kbytes > 4096)
 348                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 349                 if (kbytes > 65536)
 350                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 351                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 352                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 353         }
 354
 355         /*
 356          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 357          * kernel_map.
 358          */
 359         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 360             (BKVASIZE * 2)) {
 361                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 362                     (BKVASIZE * 2);
 363                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 364         }
 365
 366         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 367 #ifdef NSWBUF_MIN
 368         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 369                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 370 #endif
 371 #ifdef DIRECTIO
 372         ffs_rawread_setup();
 373 #endif
 374
 375         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 376         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 377         v = bufhashinit(v);
 378
 379         /*
 380          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 381          */
 382         if (firstaddr == 0) {
 383                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 384                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 385                 if (firstaddr == 0)
 386                         panic("startup: no room for tables");
 387                 goto again;
 388         }
 389
 390         /*
 391          * End of second pass, addresses have been assigned
 392          */
 393         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 394                 panic("startup: table size inconsistency");
 395
 396         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 397                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 398         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 399                                 (nbuf*BKVASIZE));
 400         buffer_map->system_map = 1;
 401         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 402                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 403         pager_map->system_map = 1;
 404         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 405                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 406
 407         /*
 408          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 409          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 410          */
 411         {
 412                 vm_offset_t mb_map_size;
 413
 414                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 415                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 416                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 417                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 418                 mb_map = kmem_suballoc(kernel_map, (vm_offset_t *)&mbutl,
 419                             &maxaddr, mb_map_size);
 420                 mb_map->system_map = 1;
 421         }
 422
 423         /*
 424          * Initialize callouts
 425          */
 426         SLIST_INIT(&callfree);
 427         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 428                 callout_init(&callout[i]);
 429                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 430                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 431         }
 432
 433         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 434                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 435         }
 436
 437 #if defined(USERCONFIG)
 438         userconfig();
 439         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 440 #endif
 441
 442         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 443             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 444
 445         /*
 446          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 447          */
 448         bufinit();
 449         vm_pager_bufferinit();
 450
 451 #ifdef SMP
 452         /*
 453          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 454          */
 455         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 456         mp_announce();
 457 #endif  /* SMP */
 458         cpu_setregs();
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Send an interrupt to process.
 463  *
 464  * Stack is set up to allow sigcode stored
 465  * at top to call routine, followed by kcall
 466  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 467  * resets the signal mask, the stack, and the
 468  * frame pointer, it returns to the user
 469  * specified pc, psl.
 470  */
 471 void
 472 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 473         sig_t catcher;
 474         int sig;
 475         sigset_t *mask;
 476         u_long code;
 477 {
 478         struct proc *p = curproc;
 479         struct trapframe *regs;
 480         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 481         struct sigframe sf, *sfp;
 482         int oonstack;
 483
 484         regs = p->p_md.md_regs;
 485         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 486
 487         /* save user context */
 488         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 489         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 490         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 491         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 492         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 493         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 494
 495         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 496         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 497             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 498                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 499                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 500                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 501         }
 502         else
 503                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 504
 505         /* Translate the signal is appropriate */
 506         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 507                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 508                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 509         }
 510
 511         /* Build the argument list for the signal handler. */
 512         sf.sf_signum = sig;
 513         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 514         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 515                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 516                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 517                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 518
 519                 /* fill siginfo structure */
 520                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 521                 sf.sf_si.si_code = code;
 522                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 523         }
 524         else {
 525                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 526                 sf.sf_siginfo = code;
 527                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 528                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 529         }
 530
 531         /*
 532          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 533          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 534          * eflags.
 535          */
 536         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 537                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 538                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 539
 540                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 541                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 542                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 543                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 544
 545                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 546                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 547                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 548                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 549
 550                 /*
 551                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 552                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 553                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 554                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 555                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 556                  */
 557                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 558         }
 559
 560         /*
 561          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 562          */
 563         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 564                 /*
 565                  * Something is wrong with the stack pointer.
 566                  * ...Kill the process.
 567                  */
 568                 sigexit(p, SIGILL);
 569         }
 570
 571         regs->tf_esp = (int)sfp;
 572         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 573         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 574         regs->tf_cs = _ucodesel;
 575         regs->tf_ds = _udatasel;
 576         regs->tf_es = _udatasel;
 577         regs->tf_fs = _udatasel;
 578         load_gs(_udatasel);
 579         regs->tf_ss = _udatasel;
 580 }
 581
 582 /*
 583  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 584  *
 585  * System call to cleanup state after a signal
 586  * has been taken.  Reset signal mask and
 587  * stack state from context left by sendsig (above).
 588  * Return to previous pc and psl as specified by
 589  * context left by sendsig. Check carefully to
 590  * make sure that the user has not modified the
 591  * state to gain improper privileges.
 592  */
 593 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 594 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 595
 596 int
 597 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 598 {
 599         struct proc *p = curproc;
 600         struct trapframe *regs;
 601         ucontext_t *ucp;
 602         int cs, eflags;
 603
 604         ucp = uap->sigcntxp;
 605
 606         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 607                 return (EFAULT);
 608
 609         regs = p->p_md.md_regs;
 610         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 611
 612         if (eflags & PSL_VM) {
 613                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 614                 struct vm86_kernel *vm86;
 615
 616                 /*
 617                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 618                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 619                  */
 620                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 621                         return (EINVAL);
 622                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 623                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 624                         return (EINVAL);
 625
 626                 /* go back to user mode if both flags are set */
 627                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 628                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 629
 630                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 631                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 632                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 633                 } else {
 634                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 635                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 636                 }
 637                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 638                 tf->tf_eflags = eflags;
 639                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 640                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 641                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 642                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 643                 tf->tf_ds = _udatasel;
 644                 tf->tf_es = _udatasel;
 645                 tf->tf_fs = _udatasel;
 646         } else {
 647                 /*
 648                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 649                  */
 650                 /*
 651                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 652                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 653                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 654                  * the signal context during signal handling and there is no
 655                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 656                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 657                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 658                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 659                  */
 660                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 661                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 662                         return(EINVAL);
 663                 }
 664
 665                 /*
 666                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 667                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 668                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 669                  */
 670                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 671                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 672                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 673                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 674                         return(EINVAL);
 675                 }
 676                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 677         }
 678
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 680                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 681         else
 682                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 683
 684         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 685         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 686         return(EJUSTRETURN);
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 691  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 692  * already been pushed on the stack.
 693  */
 694 struct upc_frame {
 695         register_t      eax;
 696         register_t      ecx;
 697         register_t      edx;
 698         register_t      flags;
 699         register_t      oldip;
 700 };
 701
 702 void
 703 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 704 {
 705         struct proc *p = curproc;
 706         struct trapframe *regs;
 707         struct upcall upcall;
 708         struct upc_frame upc_frame;
 709         int     crit_count = 0;
 710
 711         /*
 712          * Get the upcall data structure
 713          */
 714         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 715             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 716         ) {
 717                 vu->vu_pending = 0;
 718                 printf("bad upcall address\n");
 719                 return;
 720         }
 721
 722         /*
 723          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 724          * section count, mark the data structure as pending and return
 725          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 726          */
 727         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 728                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 729                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 730                         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 731                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 732                 }
 733                 return;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 738          *
 739          * Bump our critical section count and set or clear the
 740          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 741          * pending.  The user will be responsible for calling
 742          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 743          */
 744         vu->vu_pending = 0;
 745         upcall.upc_pending = morepending;
 746         crit_count += TDPRI_CRIT;
 747         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 748                 sizeof(upcall.upc_pending));
 749         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 750                 sizeof(int));
 751
 752         /*
 753          * Construct a stack frame and issue the upcall
 754          */
 755         regs = p->p_md.md_regs;
 756         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 757         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 758         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 759         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 760         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 761         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 762             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 763                 printf("bad stack on upcall\n");
 764         } else {
 765                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 766                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 767                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 768                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 769                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 770         }
 771 }
 772
 773 /*
 774  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 775  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 776  * being overwritten by the syscall return value.
 777  *
 778  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 779  * and the function pointer in %eax.
 780  */
 781 int
 782 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 783 {
 784         struct upc_frame upc_frame;
 785         struct proc *p;
 786         struct trapframe *regs;
 787         int error;
 788         struct upcall upcall;
 789         int crit_count;
 790
 791         p = curproc;
 792         regs = p->p_md.md_regs;
 793
 794         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 795         if (error == 0) {
 796             if (vu) {
 797                 /*
 798                  * This jumps us to the next ready context.
 799                  */
 800                 vu->vu_pending = 0;
 801                 error = copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 802                 crit_count = 0;
 803                 if (error == 0)
 804                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 805                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 806                 if (error == 0)
 807                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 808                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 809                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 810                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 811                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 812                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 813             } else {
 814                 /*
 815                  * This returns us to the originally interrupted code.
 816                  */
 817                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 818                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 819                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 820                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 821                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 822                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 823                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 824                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 825             }
 826         }
 827         if (error == 0)
 828                 error = EJUSTRETURN;
 829         return(error);
 830 }
 831
 832 /*
 833  * Machine dependent boot() routine
 834  *
 835  * I haven't seen anything to put here yet
 836  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 837  */
 838 void
 839 cpu_boot(int howto)
 840 {
 841 }
 842
 843 /*
 844  * Shutdown the CPU as much as possible
 845  */
 846 void
 847 cpu_halt(void)
 848 {
 849         for (;;)
 850                 __asm__ ("hlt");
 851 }
 852
 853 /*
 854  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 855  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 856  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 857  *
 858  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 859  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 860  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 861  * critical section.
 862  *
 863  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 864  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 865  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 866  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 867  */
 868 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 869 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 870     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 871
 872 void
 873 cpu_idle(void)
 874 {
 875         struct thread *td = curthread;
 876
 877         crit_exit();
 878         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 879         for (;;) {
 880                 /*
 881                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 882                  */
 883                 lwkt_switch();
 884
 885                 /*
 886                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 887                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 888                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 889                  */
 890                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 891                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 892                         /*
 893                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 894                          * following the sti.
 895                          */
 896                         __asm __volatile("cli");
 897                         splz();
 898                         __asm __volatile("sti; hlt");
 899                 } else {
 900                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 901                         __asm __volatile("sti");
 902                 }
 903         }
 904 }
 905
 906 /*
 907  * Clear registers on exec
 908  */
 909 void
 910 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 911         struct proc *p;
 912         u_long entry;
 913         u_long stack;
 914         u_long ps_strings;
 915 {
 916         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 917         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 918
 919         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 920         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 921         load_gs(_udatasel);
 922
 923 #ifdef USER_LDT
 924         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 925         user_ldt_free(pcb);
 926 #endif
 927
 928         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 929         regs->tf_eip = entry;
 930         regs->tf_esp = stack;
 931         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 932         regs->tf_ss = _udatasel;
 933         regs->tf_ds = _udatasel;
 934         regs->tf_es = _udatasel;
 935         regs->tf_fs = _udatasel;
 936         regs->tf_cs = _ucodesel;
 937
 938         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 939         regs->tf_ebx = ps_strings;
 940
 941         /*
 942          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 943          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 944          */
 945         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 946                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 947                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 948                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 949                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 950                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 951                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 952                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 953                         /*
 954                          * Clear the debug registers on the running
 955                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 956                          * the next process we switch to.
 957                          */
 958                         reset_dbregs();
 959                 }
 960                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 961         }
 962
 963         /*
 964          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 965          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 966          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 967          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 968          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 969          */
 970         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 971
 972         /*
 973          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
 974          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
 975          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
 976          * configured, since the npx routines normally set up the trap
 977          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
 978          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
 979          * systems with an npx.
 980          */
 981         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
 982
 983 #if NNPX > 0
 984         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 985         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 986 #endif
 987
 988         /*
 989          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 990          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 991          * return value to 0.
 992          */
 993 }
 994
 995 void
 996 cpu_setregs(void)
 997 {
 998         unsigned int cr0;
 999
1000         cr0 = rcr0();
1001         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1002         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1003 #ifdef I386_CPU
1004         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1005 #endif
1006                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1007         load_cr0(cr0);
1008         load_gs(_udatasel);
1009 }
1010
1011 static int
1012 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1013 {
1014         int error;
1015         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1016                 req);
1017         if (!error && req->newptr)
1018                 resettodr();
1019         return (error);
1020 }
1021
1022 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1023         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1024
1025 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1026         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1027
1028 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1029         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1030
1031 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1032         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1033
1034 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1035 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1036         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1037
1038 /*
1039  * Initialize 386 and configure to run kernel
1040  */
1041
1042 /*
1043  * Initialize segments & interrupt table
1044  */
1045
1046 int _default_ldt;
1047 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1048 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1049 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1050 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1051
1052 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1053 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1054
1055 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1056 extern int has_f00f_bug;
1057 #endif
1058
1059 static struct i386tss dblfault_tss;
1060 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1061
1062 extern  struct user *proc0paddr;
1063
1064
1065 /* software prototypes -- in more palatable form */
1066 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1067 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1068 {       0x0,                    /* segment base address  */
1069         0x0,                    /* length */
1070         0,                      /* segment type */
1071         0,                      /* segment descriptor priority level */
1072         0,                      /* segment descriptor present */
1073         0, 0,
1074         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1075         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1076 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1077 {       0x0,                    /* segment base address  */
1078         0xfffff,                /* length - all address space */
1079         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1080         0,                      /* segment descriptor priority level */
1081         1,                      /* segment descriptor present */
1082         0, 0,
1083         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1084         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1085 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1086 {       0x0,                    /* segment base address  */
1087         0xfffff,                /* length - all address space */
1088         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1089         0,                      /* segment descriptor priority level */
1090         1,                      /* segment descriptor present */
1091         0, 0,
1092         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1093         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1094 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1095 {       0x0,                    /* segment base address  */
1096         0xfffff,                /* length - all address space */
1097         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1098         0,                      /* segment descriptor priority level */
1099         1,                      /* segment descriptor present */
1100         0, 0,
1101         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1102         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1103 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1104 {
1105         0x0,                    /* segment base address */
1106         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1107         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1108         0,                      /* segment descriptor priority level */
1109         1,                      /* segment descriptor present */
1110         0, 0,
1111         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1112         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1113 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1114 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1115         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1116         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1117         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1118         1,                      /* segment descriptor present */
1119         0, 0,
1120         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1121         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1122 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1123 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1124         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1125         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1126         0,                      /* segment descriptor priority level */
1127         1,                      /* segment descriptor present */
1128         0, 0,
1129         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1130         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1131 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1132 {       0x0,                    /* segment base address  */
1133         0x0,                    /* length - all address space */
1134         0,                      /* segment type */
1135         0,                      /* segment descriptor priority level */
1136         0,                      /* segment descriptor present */
1137         0, 0,
1138         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1139         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1140 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1141 {       0x400,                  /* segment base address */
1142         0xfffff,                /* length */
1143         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1144         0,                      /* segment descriptor priority level */
1145         1,                      /* segment descriptor present */
1146         0, 0,
1147         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1148         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1149 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1150 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1151         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1152         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1153         0,                      /* segment descriptor priority level */
1154         1,                      /* segment descriptor present */
1155         0, 0,
1156         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1157         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1158 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1159 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1160         0xfffff,                /* length */
1161         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1162         0,                      /* segment descriptor priority level */
1163         1,                      /* segment descriptor present */
1164         0, 0,
1165         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1166         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1167 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1168 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1169         0xfffff,                /* length */
1170         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         1,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1177 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1178         0xfffff,                /* length */
1179         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1186 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1187         0xfffff,                /* length */
1188         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1189         0,                      /* segment descriptor priority level */
1190         1,                      /* segment descriptor present */
1191         0, 0,
1192         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1193         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1194 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1195 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1196         0xfffff,                /* length */
1197         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1198         0,                      /* segment descriptor priority level */
1199         1,                      /* segment descriptor present */
1200         0, 0,
1201         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1202         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1203 };
1204
1205 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1206         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1207 {       0x0,                    /* segment base address  */
1208         0x0,                    /* length - all address space */
1209         0,                      /* segment type */
1210         0,                      /* segment descriptor priority level */
1211         0,                      /* segment descriptor present */
1212         0, 0,
1213         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1214         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1215         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1216 {       0x0,                    /* segment base address  */
1217         0x0,                    /* length - all address space */
1218         0,                      /* segment type */
1219         0,                      /* segment descriptor priority level */
1220         0,                      /* segment descriptor present */
1221         0, 0,
1222         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1223         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1224         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1225 {       0x0,                    /* segment base address  */
1226         0x0,                    /* length - all address space */
1227         0,                      /* segment type */
1228         0,                      /* segment descriptor priority level */
1229         0,                      /* segment descriptor present */
1230         0, 0,
1231         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1232         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1233         /* Code Descriptor for user */
1234 {       0x0,                    /* segment base address  */
1235         0xfffff,                /* length - all address space */
1236         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1237         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1238         1,                      /* segment descriptor present */
1239         0, 0,
1240         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1241         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1242         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1243 {       0x0,                    /* segment base address  */
1244         0x0,                    /* length - all address space */
1245         0,                      /* segment type */
1246         0,                      /* segment descriptor priority level */
1247         0,                      /* segment descriptor present */
1248         0, 0,
1249         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1250         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1251         /* Data Descriptor for user */
1252 {       0x0,                    /* segment base address  */
1253         0xfffff,                /* length - all address space */
1254         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1255         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1256         1,                      /* segment descriptor present */
1257         0, 0,
1258         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1259         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1260 };
1261
1262 void
1263 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1264         int idx;
1265         inthand_t *func;
1266         int typ;
1267         int dpl;
1268         int selec;
1269 {
1270         struct gate_descriptor *ip;
1271
1272         ip = idt + idx;
1273         ip->gd_looffset = (int)func;
1274         ip->gd_selector = selec;
1275         ip->gd_stkcpy = 0;
1276         ip->gd_xx = 0;
1277         ip->gd_type = typ;
1278         ip->gd_dpl = dpl;
1279         ip->gd_p = 1;
1280         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1281 }
1282
1283 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1284
1285 extern inthand_t
1286         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1287         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1288         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1289         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1290         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1291         IDTVEC(rsvd0);
1292 extern inthand_t
1293         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1294
1295 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1296 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1297 #endif
1298
1299 void
1300 sdtossd(sd, ssd)
1301         struct segment_descriptor *sd;
1302         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1303 {
1304         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1305         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1306         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1307         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1308         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1309         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1310         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1311 }
1312
1313 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1314
1315 /*
1316  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1317  * available physical memory in the system, then test this memory and
1318  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1319  *
1320  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1321  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1322  *
1323  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1324  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1325  */
1326 static void
1327 getmemsize(int first)
1328 {
1329         int i, physmap_idx, pa_indx;
1330         int hasbrokenint12;
1331         u_int basemem, extmem;
1332         struct vm86frame vmf;
1333         struct vm86context vmc;
1334         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1335         pt_entry_t *pte;
1336         const char *cp;
1337         struct {
1338                 u_int64_t base;
1339                 u_int64_t length;
1340                 u_int32_t type;
1341         } *smap;
1342
1343         hasbrokenint12 = 0;
1344         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1345         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1346         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1347         basemem = 0;
1348
1349         /*
1350          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1351          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1352          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1353          */
1354         if (hasbrokenint12) {
1355                 goto int15e820;
1356         }
1357
1358         /*
1359          * Perform "base memory" related probes & setup
1360          */
1361         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1362         basemem = vmf.vmf_ax;
1363         if (basemem > 640) {
1364                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1365                         basemem);
1366                 basemem = 640;
1367         }
1368
1369         /*
1370          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1371          * between the end of base memory and the start of
1372          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1373          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1374          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1375          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1376          * to begin with and then parts of it are remapped.
1377          * The parts that aren't remapped form holes that
1378          * remain read-only and are unused by the kernel.
1379          * The base memory area is below the physical end of
1380          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1381          * The part of it from PAGE_SIZE to
1382          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1383          * remapped and used by the kernel later.)
1384          *
1385          * This code is similar to the code used in
1386          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1387          * allocated we simply change the mapping.
1388          */
1389         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1390              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1391                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1392                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1393         }
1394
1395         /*
1396          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1397          * that the bios can scribble on it.
1398          */
1399         pte = vm86paddr;
1400         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1401                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1402
1403 int15e820:
1404         /*
1405          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1406          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1407          */
1408         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1409         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1410
1411         /*
1412          * get memory map with INT 15:E820
1413          */
1414 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1415 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1416
1417         vmc.npages = 0;
1418         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1419         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1420
1421         physmap_idx = 0;
1422         vmf.vmf_ebx = 0;
1423         do {
1424                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1425                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1426                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1427                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1428                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1429                         break;
1430                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1431                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1432                                 smap->type,
1433                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1434                                 (u_int32_t)smap->base,
1435                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1436                                 (u_int32_t)smap->length);
1437
1438                 if (smap->type != 0x01)
1439                         goto next_run;
1440
1441                 if (smap->length == 0)
1442                         goto next_run;
1443
1444                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1445                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1446                             (u_int)(smap->length / 1024));
1447                         goto next_run;
1448                 }
1449
1450                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1451                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1452                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1453                                         printf(
1454         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1455                                 goto next_run;
1456                         }
1457                 }
1458
1459                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1460                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1461                         goto next_run;
1462                 }
1463
1464                 physmap_idx += 2;
1465                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1466                         printf(
1467                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1468                         break;
1469                 }
1470                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1471                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1472 next_run:
1473                 ; /* fix GCC3.x warning */
1474         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1475
1476         /*
1477          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1478          */
1479         if (basemem == 0) {
1480                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1481                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1482                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1483                                 break;
1484                         }
1485                 }
1486
1487                 if (basemem == 0) {
1488                         basemem = 640;
1489                 }
1490
1491                 if (basemem > 640) {
1492                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1493                                 basemem);
1494                         basemem = 640;
1495                 }
1496
1497                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1498                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1499                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1500                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1501                 }
1502
1503                 pte = vm86paddr;
1504                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1505                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1506         }
1507
1508         if (physmap[1] != 0)
1509                 goto physmap_done;
1510
1511         /*
1512          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1513          */
1514         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1515         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1516                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1517         } else {
1518 #if 0
1519                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1520                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1521                 extmem = vmf.vmf_ax;
1522 #else
1523                 /*
1524                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1525                  */
1526                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1527 #endif
1528         }
1529
1530         /*
1531          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1532          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1533          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1534          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1535          * them beyond the limit.
1536          *
1537          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1538          *      chop it to 15MB.
1539          */
1540         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1541                 extmem = 15 * 1024;
1542
1543         physmap[0] = 0;
1544         physmap[1] = basemem * 1024;
1545         physmap_idx = 2;
1546         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1547         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1548
1549 physmap_done:
1550         /*
1551          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1552          */
1553
1554 #ifdef SMP
1555         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1556         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1557
1558         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1559         mp_probe();
1560 #endif
1561
1562         /*
1563          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1564          * highest page of the physical address space.  It should be
1565          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1566          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1567          */
1568         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1569
1570 #ifdef MAXMEM
1571         Maxmem = MAXMEM / 4;
1572 #endif
1573
1574         /*
1575          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1576          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1577          */
1578         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1579                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1580                 char *ep;
1581
1582                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1583                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1584                         switch(*ep) {
1585                         case 'g':
1586                         case 'G':
1587                                 AllowMem <<= 10;
1588                         case 'm':
1589                         case 'M':
1590                                 AllowMem <<= 10;
1591                         case 'k':
1592                         case 'K':
1593                                 AllowMem <<= 10;
1594                                 break;
1595                         default:
1596                                 AllowMem = sanity = 0;
1597                         }
1598                         if (AllowMem < sanity)
1599                                 AllowMem = 0;
1600                 }
1601                 if (AllowMem == 0)
1602                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1603                 else
1604                         Maxmem = atop(AllowMem);
1605         }
1606
1607         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1608             (boothowto & RB_VERBOSE))
1609                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1610
1611         /*
1612          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1613          * extend the last memory segment to the new limit.
1614          */
1615         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1616                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1617
1618         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1619         pmap_bootstrap(first, 0);
1620
1621         /*
1622          * Size up each available chunk of physical memory.
1623          */
1624         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1625         pa_indx = 0;
1626         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1627         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1628         pte = CMAP1;
1629
1630         /*
1631          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1632          * round up the start address and round down the end address.
1633          */
1634         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1635                 vm_offset_t end;
1636
1637                 end = ptoa(Maxmem);
1638                 if (physmap[i + 1] < end)
1639                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1640                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1641                         int tmp, page_bad;
1642 #if 0
1643                         int *ptr = 0;
1644 #else
1645                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1646 #endif
1647
1648                         /*
1649                          * block out kernel memory as not available.
1650                          */
1651                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1652                                 continue;
1653
1654                         page_bad = FALSE;
1655
1656                         /*
1657                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1658                          */
1659                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1660                         invltlb();
1661
1662                         tmp = *(int *)ptr;
1663                         /*
1664                          * Test for alternating 1's and 0's
1665                          */
1666                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1667                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1668                                 page_bad = TRUE;
1669                         }
1670                         /*
1671                          * Test for alternating 0's and 1's
1672                          */
1673                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1674                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1675                         page_bad = TRUE;
1676                         }
1677                         /*
1678                          * Test for all 1's
1679                          */
1680                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1681                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1682                                 page_bad = TRUE;
1683                         }
1684                         /*
1685                          * Test for all 0's
1686                          */
1687                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1688                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1689                                 page_bad = TRUE;
1690                         }
1691                         /*
1692                          * Restore original value.
1693                          */
1694                         *(int *)ptr = tmp;
1695
1696                         /*
1697                          * Adjust array of valid/good pages.
1698                          */
1699                         if (page_bad == TRUE) {
1700                                 continue;
1701                         }
1702                         /*
1703                          * If this good page is a continuation of the
1704                          * previous set of good pages, then just increase
1705                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1706                          * Note that "end" points one higher than end,
1707                          * making the range >= start and < end.
1708                          * If we're also doing a speculative memory
1709                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1710                          * so that we keep going. The first bad page
1711                          * will terminate the loop.
1712                          */
1713                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1714                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1715                         } else {
1716                                 pa_indx++;
1717                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1718                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1719                                         pa_indx--;
1720                                         break;
1721                                 }
1722                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1723                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1724                         }
1725                         physmem++;
1726                 }
1727         }
1728         *pte = 0;
1729         invltlb();
1730
1731         /*
1732          * XXX
1733          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1734          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1735          * calculation, etc.).
1736          */
1737         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1738             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1739                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1740                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1741                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1742         }
1743
1744         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1745
1746         /* Trim off space for the message buffer. */
1747         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1748
1749         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1750 }
1751
1752 /*
1753  * IDT VECTORS:
1754  *      0       Divide by zero
1755  *      1       Debug
1756  *      2       NMI
1757  *      3       BreakPoint
1758  *      4       OverFlow
1759  *      5       Bound-Range
1760  *      6       Invalid OpCode
1761  *      7       Device Not Available (x87)
1762  *      8       Double-Fault
1763  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1764  *      10      Invalid-TSS
1765  *      11      Segment not present
1766  *      12      Stack
1767  *      13      General Protection
1768  *      14      Page Fault
1769  *      15      Reserved
1770  *      16      x87 FP Exception pending
1771  *      17      Alignment Check
1772  *      18      Machine Check
1773  *      19      SIMD floating point
1774  *      20-31   reserved
1775  *      32-255  INTn/external sources
1776  */
1777 void
1778 init386(int first)
1779 {
1780         struct gate_descriptor *gdp;
1781         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1782         struct mdglobaldata *gd;
1783
1784         /*
1785          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1786          */
1787         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1788         bzero(gd, sizeof(*gd));
1789
1790         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1791
1792         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1793
1794         metadata_missing = 0;
1795         if (bootinfo.bi_modulep) {
1796                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1797                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1798         } else {
1799                 metadata_missing = 1;
1800         }
1801         if (bootinfo.bi_envp)
1802                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1803
1804         /* start with one cpu */
1805         ncpus = 1;
1806         /* Init basic tunables, hz etc */
1807         init_param1();
1808
1809         /*
1810          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1811          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1812          * the address space
1813          */
1814         /*
1815          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1816          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1817          */
1818         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1819         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1820
1821         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1822                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1823         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1824         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1825                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1826
1827         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1828
1829         /*
1830          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1831          * early in the boot sequence because the system assumes
1832          * that 'curthread' is never NULL.
1833          */
1834
1835         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1836 #ifdef BDE_DEBUGGER
1837                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1838                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1839                         continue;
1840 #endif
1841                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1842         }
1843
1844         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1845         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1846         lgdt(&r_gdt);
1847
1848         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1849         cpu_gdinit(gd, 0);
1850         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1851         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1852         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1853         proc0.p_thread = &thread0;
1854         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1855         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1856         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1857         thread0.td_proc = &proc0;
1858         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1859         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1860
1861         /* make ldt memory segments */
1862         /*
1863          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1864          * should be spelled ...MAX_USER...
1865          */
1866         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1867         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1868         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1869                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1870
1871         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1872         lldt(_default_ldt);
1873 #ifdef USER_LDT
1874         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1875 #endif
1876         /* spinlocks and the BGL */
1877         init_locks();
1878
1879         /* exceptions */
1880         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1881 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1882                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1883 #else
1884                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1885 #endif
1886         }
1887         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1888         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1889         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1890         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1891         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1892         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1893         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1894         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1895         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1896         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1897         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1898         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1899         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1901         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1902         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1904         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1908                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1910                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911
1912         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1913         r_idt.rd_base = (int) idt;
1914         lidt(&r_idt);
1915
1916         /*
1917          * Initialize the console before we print anything out.
1918          */
1919         cninit();
1920
1921         if (metadata_missing)
1922                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1923
1924 #if     NISA >0
1925         isa_defaultirq();
1926 #endif
1927         rand_initialize();
1928
1929 #ifdef DDB
1930         kdb_init();
1931         if (boothowto & RB_KDB)
1932                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1933 #endif
1934
1935         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1936         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1937         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1938         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1939
1940         /*
1941          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1942          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1943          */
1944         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1945         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1946         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1947         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1948         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1949         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1950         ltr(gsel_tss);
1951
1952         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1953             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1954         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1955             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1956         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1957         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1958         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1959         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1960             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1961         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1962         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1963         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1964
1965         vm86_initialize();
1966         getmemsize(first);
1967         init_param2(physmem);
1968
1969         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1970
1971         /* Map the message buffer. */
1972         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1973                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1974
1975         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1976
1977         /* make a call gate to reenter kernel with */
1978         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1979
1980         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1981         gdp->gd_looffset = x++;
1982         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1983         gdp->gd_stkcpy = 1;
1984         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
1985         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
1986         gdp->gd_p = 1;
1987         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
1988
1989         /* XXX does this work? */
1990         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1991         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1992
1993         /* transfer to user mode */
1994
1995         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
1996         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
1997
1998         /* setup proc 0's pcb */
1999         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2000         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2001         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2002         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2003 }
2004
2005 /*
2006  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2007  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2008  * data space were allocated in locore.
2009  *
2010  * Note: the idlethread's cpl is 0
2011  *
2012  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2013  */
2014 void
2015 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2016 {
2017         char *sp;
2018
2019         if (cpu)
2020                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2021
2022         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2023         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2024         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2025         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2026         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2027         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2028 }
2029
2030 struct globaldata *
2031 globaldata_find(int cpu)
2032 {
2033         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2034         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2035 }
2036
2037 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2038 static void f00f_hack(void *unused);
2039 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2040
2041 static void
2042 f00f_hack(void *unused)
2043 {
2044         struct gate_descriptor *new_idt;
2045         vm_offset_t tmp;
2046
2047         if (!has_f00f_bug)
2048                 return;
2049
2050         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2051
2052         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2053
2054         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2055         if (tmp == 0)
2056                 panic("kmem_alloc returned 0");
2057         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2058                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2059         /* Put the first seven entries in the lower page */
2060         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2061         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2062         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2063         lidt(&r_idt);
2064         idt = new_idt;
2065         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2066                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2067                 panic("vm_map_protect failed");
2068         return;
2069 }
2070 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2071
2072 int
2073 ptrace_set_pc(p, addr)
2074         struct proc *p;
2075         unsigned long addr;
2076 {
2077         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2078         return (0);
2079 }
2080
2081 int
2082 ptrace_single_step(p)
2083         struct proc *p;
2084 {
2085         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2086         return (0);
2087 }
2088
2089 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2090         struct proc *p;
2091         vm_offset_t addr;
2092         size_t len;
2093 {
2094         vm_offset_t gap;
2095
2096         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2097                 return EPERM;
2098         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2099                 return 0;
2100
2101         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2102
2103         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2104                 return EPERM;
2105         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2106             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2107                 return 0;
2108         return EPERM;
2109 }
2110
2111 int ptrace_write_u(p, off, data)
2112         struct proc *p;
2113         vm_offset_t off;
2114         long data;
2115 {
2116         struct trapframe frame_copy;
2117         vm_offset_t min;
2118         struct trapframe *tp;
2119
2120         /*
2121          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2122          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2123          */
2124         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2125         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2126                 tp = p->p_md.md_regs;
2127                 frame_copy = *tp;
2128                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2129                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2130                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2131                         return (EINVAL);
2132                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2133                 return (0);
2134         }
2135
2136         /*
2137          * The PCB is at the end of the user area YYY
2138          */
2139         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2140         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2141         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2142                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2143                 return (0);
2144         }
2145         return (EFAULT);
2146 }
2147
2148 int
2149 fill_regs(p, regs)
2150         struct proc *p;
2151         struct reg *regs;
2152 {
2153         struct pcb *pcb;
2154         struct trapframe *tp;
2155
2156         tp = p->p_md.md_regs;
2157         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2158         regs->r_es = tp->tf_es;
2159         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2160         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2161         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2162         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2163         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2164         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2165         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2166         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2167         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2168         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2169         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2170         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2171         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2172         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2173         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2174         return (0);
2175 }
2176
2177 int
2178 set_regs(p, regs)
2179         struct proc *p;
2180         struct reg *regs;
2181 {
2182         struct pcb *pcb;
2183         struct trapframe *tp;
2184
2185         tp = p->p_md.md_regs;
2186         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2187             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2188                 return (EINVAL);
2189         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2190         tp->tf_es = regs->r_es;
2191         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2192         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2193         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2194         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2195         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2196         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2197         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2198         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2199         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2200         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2201         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2202         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2203         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2204         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2205         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2206         return (0);
2207 }
2208
2209 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2210 static void
2211 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2212         struct savexmm *sv_xmm;
2213         struct save87 *sv_87;
2214 {
2215         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2216         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2217         int i;
2218
2219         /* FPU control/status */
2220         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2221         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2222         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2223         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2224         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2225         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2226         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2227         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2228
2229         /* FPU registers */
2230         for (i = 0; i < 8; ++i)
2231                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2232
2233         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2234 }
2235
2236 static void
2237 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2238         struct save87 *sv_87;
2239         struct savexmm *sv_xmm;
2240 {
2241         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2242         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2243         int i;
2244
2245         /* FPU control/status */
2246         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2247         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2248         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2249         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2250         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2251         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2252         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2253         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2254
2255         /* FPU registers */
2256         for (i = 0; i < 8; ++i)
2257                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2258
2259         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2260 }
2261 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2262
2263 int
2264 fill_fpregs(p, fpregs)
2265         struct proc *p;
2266         struct fpreg *fpregs;
2267 {
2268 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2269         if (cpu_fxsr) {
2270                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2271                                                 (struct save87 *)fpregs);
2272                 return (0);
2273         }
2274 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2275         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2276         return (0);
2277 }
2278
2279 int
2280 set_fpregs(p, fpregs)
2281         struct proc *p;
2282         struct fpreg *fpregs;
2283 {
2284 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2285         if (cpu_fxsr) {
2286                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2287                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2288                 return (0);
2289         }
2290 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2291         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2292         return (0);
2293 }
2294
2295 int
2296 fill_dbregs(p, dbregs)
2297         struct proc *p;
2298         struct dbreg *dbregs;
2299 {
2300         struct pcb *pcb;
2301
2302         if (p == NULL) {
2303                 dbregs->dr0 = rdr0();
2304                 dbregs->dr1 = rdr1();
2305                 dbregs->dr2 = rdr2();
2306                 dbregs->dr3 = rdr3();
2307                 dbregs->dr4 = rdr4();
2308                 dbregs->dr5 = rdr5();
2309                 dbregs->dr6 = rdr6();
2310                 dbregs->dr7 = rdr7();
2311         }
2312         else {
2313                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2314                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2315                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2316                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2317                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2318                 dbregs->dr4 = 0;
2319                 dbregs->dr5 = 0;
2320                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2321                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2322         }
2323         return (0);
2324 }
2325
2326 int
2327 set_dbregs(p, dbregs)
2328         struct proc *p;
2329         struct dbreg *dbregs;
2330 {
2331         struct pcb *pcb;
2332         int i;
2333         u_int32_t mask1, mask2;
2334
2335         if (p == NULL) {
2336                 load_dr0(dbregs->dr0);
2337                 load_dr1(dbregs->dr1);
2338                 load_dr2(dbregs->dr2);
2339                 load_dr3(dbregs->dr3);
2340                 load_dr4(dbregs->dr4);
2341                 load_dr5(dbregs->dr5);
2342                 load_dr6(dbregs->dr6);
2343                 load_dr7(dbregs->dr7);
2344         }
2345         else {
2346                 /*
2347                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2348                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2349                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2350                  * TRCTRAP.
2351                  */
2352                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2353                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2354                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2355                                 return (EINVAL);
2356
2357                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2358
2359                 /*
2360                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2361                  * process's address space.  If a process could do this, it
2362                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2363                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2364                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2365                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2366                  * uid 0.
2367                  *
2368                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2369                  * address space is written into from within the kernel
2370                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2371                  * from within kernel mode?
2372                  */
2373
2374                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2375                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2376                                 /* dr0 is enabled */
2377                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2378                                         return (EINVAL);
2379                         }
2380
2381                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2382                                 /* dr1 is enabled */
2383                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2384                                         return (EINVAL);
2385                         }
2386
2387                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2388                                 /* dr2 is enabled */
2389                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2390                                         return (EINVAL);
2391                         }
2392
2393                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2394                                 /* dr3 is enabled */
2395                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2396                                         return (EINVAL);
2397                         }
2398                 }
2399
2400                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2401                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2402                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2403                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2404                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2405                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2406
2407                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2408         }
2409
2410         return (0);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2415  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2416  */
2417 int
2418 user_dbreg_trap(void)
2419 {
2420         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2421         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2422         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2423         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2424         int i;
2425
2426         dr7 = rdr7();
2427         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2428                 /*
2429                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2430                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2431                  * hardware debug registers
2432                  */
2433                 return 0;
2434         }
2435
2436         nbp = 0;
2437         dr6 = rdr6();
2438         bp = dr6 & 0x0000000f;
2439
2440         if (!bp) {
2441                 /*
2442                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2443                  * trap was not caused by any of the debug registers
2444                  */
2445                 return 0;
2446         }
2447
2448         /*
2449          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2450          * which ones and if any of them are user space addresses
2451          */
2452
2453         if (bp & 0x01) {
2454                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2455         }
2456         if (bp & 0x02) {
2457                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2458         }
2459         if (bp & 0x04) {
2460                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2461         }
2462         if (bp & 0x08) {
2463                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2464         }
2465
2466         for (i=0; i<nbp; i++) {
2467                 if (addr[i] <
2468                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2469                         /*
2470                          * addr[i] is in user space
2471                          */
2472                         return nbp;
2473                 }
2474         }
2475
2476         /*
2477          * None of the breakpoints are in user space.
2478          */
2479         return 0;
2480 }
2481
2482
2483 #ifndef DDB
2484 void
2485 Debugger(const char *msg)
2486 {
2487         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2488 }
2489 #endif /* no DDB */
2490
2491 #include <sys/disklabel.h>
2492
2493 /*
2494  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2495  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2496  * if needed, and signal errors or early completion.
2497  */
2498 int
2499 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2500 {
2501         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2502         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2503         int maxsz = p->p_size,
2504                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2505
2506         /* overwriting disk label ? */
2507         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2508         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2509 #if LABELSECTOR != 0
2510             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2511 #endif
2512             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2513                 bp->b_error = EROFS;
2514                 goto bad;
2515         }
2516
2517 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2518         /* overwriting master boot record? */
2519         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2520             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2521                 bp->b_error = EROFS;
2522                 goto bad;
2523         }
2524 #endif
2525
2526         /* beyond partition? */
2527         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2528                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2529                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2530                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2531                         return(0);
2532                 }
2533                 /* or truncate if part of it fits */
2534                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2535                 if (sz <= 0) {
2536                         bp->b_error = EINVAL;
2537                         goto bad;
2538                 }
2539                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2540         }
2541
2542         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2543         return(1);
2544
2545 bad:
2546         bp->b_flags |= B_ERROR;
2547         return(-1);
2548 }
2549
2550 #ifdef DDB
2551
2552 /*
2553  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2554  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2555  * called inside DDB.
2556  *
2557  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2558  */
2559
2560 #undef inb
2561 #undef outb
2562
2563 /* silence compiler warnings */
2564 u_char inb(u_int);
2565 void outb(u_int, u_char);
2566
2567 u_char
2568 inb(u_int port)
2569 {
2570         u_char  data;
2571         /*
2572          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2573          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2574          * if we tell it to load (u_short) port.
2575          */
2576         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2577         return (data);
2578 }
2579
2580 void
2581 outb(u_int port, u_char data)
2582 {
2583         u_char  al;
2584         /*
2585          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2586          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2587          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2588          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2589          */
2590         al = data;
2591         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2592 }
2593
2594 #endif /* DDB */
2595
2596
2597
2598 #include "opt_cpu.h"
2599 #include "opt_htt.h"
2600 #include "opt_user_ldt.h"
2601
2602
2603 /*
2604  * initialize all the SMP locks
2605  */
2606
2607 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2608 struct spinlock imen_spinlock;
2609
2610 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2611 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2612
2613 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2614 struct spinlock mpintr_spinlock;
2615
2616 /* critical region around INTR() routines */
2617 struct spinlock intr_spinlock;
2618
2619 /* lock region used by kernel profiling */
2620 struct spinlock mcount_spinlock;
2621
2622 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2623 struct spinlock com_spinlock;
2624
2625 /* locks kernel printfs */
2626 struct spinlock cons_spinlock;
2627
2628 /* lock regions around the clock hardware */
2629 struct spinlock clock_spinlock;
2630
2631 /* lock around the MP rendezvous */
2632 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2633
2634 static void
2635 init_locks(void)
2636 {
2637         /*
2638          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2639          */
2640         /*
2641          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2642          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2643          */
2644 #ifdef SMP
2645         cpu_get_initial_mplock();
2646 #endif
2647         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2648         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2649         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2650         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2651         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2652         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2653         spin_lock_init(&com_spinlock);
2654         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2655         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2656 }
2657