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 1.121 2007/05/17 21:08:49 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 121
 122 extern void init386 (int first);
 123 extern void dblfault_handler (void);
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup (void *);
 131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144 #ifdef SMP
 145 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 146 #else
 147 int64_t tsc_offsets[1];
 148 #endif
 149
 150 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 151 extern int swtch_optim_stats;
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 153         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 155         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 156 #endif
 157
 158 int physmem = 0;
 159
 160 static int
 161 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 162 {
 163         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 164         return (error);
 165 }
 166
 167 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 168         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 169
 170 static int
 171 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 172 {
 173         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 174                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 175         return (error);
 176 }
 177
 178 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 179         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 185                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 191
 192 static int
 193 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error;
 196
 197         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 198          * some initial nulls).
 199          */
 200         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 201                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 202         if(error) return(error);
 203         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 204                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 205                         msgbufp->msg_bufr,req);
 206         }
 207         return(error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 212
 213 static int msgbuf_clear;
 214
 215 static int
 216 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 217 {
 218         int error;
 219         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 220                 req);
 221         if (!error && req->newptr) {
 222                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 223                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 224                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 225                 msgbuf_clear=0;
 226         }
 227         return (error);
 228 }
 229
 230 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 231         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 232         "Clear kernel message buffer");
 233
 234 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 235
 236 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 237
 238 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 239 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 240 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 241 static struct trapframe proc0_tf;
 242
 243 static void
 244 cpu_startup(void *dummy)
 245 {
 246         caddr_t v;
 247         vm_offset_t minaddr;
 248         vm_offset_t maxaddr;
 249         vm_size_t size = 0;
 250         vm_offset_t firstaddr;
 251
 252         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 253                 bootverbose++;
 254
 255         /*
 256          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 257          */
 258         kprintf("%s", version);
 259         startrtclock();
 260         printcpuinfo();
 261         panicifcpuunsupported();
 262 #ifdef PERFMON
 263         perfmon_init();
 264 #endif
 265         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 266         /*
 267          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 268          */
 269         if (bootverbose) {
 270                 int indx;
 271
 272                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 273                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 274                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 275
 276                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 277                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 278                             size1 / PAGE_SIZE);
 279                 }
 280         }
 281
 282         /*
 283          * Allocate space for system data structures.
 284          * The first available kernel virtual address is in "v".
 285          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 286          * As pages of memory are allocated and cleared,
 287          * "firstaddr" is incremented.
 288          * An index into the kernel page table corresponding to the
 289          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 290          */
 291
 292         /*
 293          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 294          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 295          * addresses to the various data structures.
 296          */
 297         firstaddr = 0;
 298 again:
 299         v = (caddr_t)firstaddr;
 300
 301 #define valloc(name, type, num) \
 302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 303 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 304             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 305
 306         /*
 307          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 308          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 309          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 310          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 311          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 312          * maxbcache bytes.
 313          *
 314          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 315          */
 316         if (nbuf == 0) {
 317                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 318                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 319
 320                 nbuf = 50;
 321                 if (kbytes > 4096)
 322                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 323                 if (kbytes > 65536)
 324                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 325                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 326                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 327         }
 328
 329         /*
 330          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 331          * kernel_map.
 332          */
 333         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 334                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 335                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 336         }
 337
 338         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 339 #ifdef NSWBUF_MIN
 340         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 341                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 342 #endif
 343 #ifdef DIRECTIO
 344         ffs_rawread_setup();
 345 #endif
 346
 347         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 348         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 349
 350         /*
 351          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 352          */
 353         if (firstaddr == 0) {
 354                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 355                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 356                 if (firstaddr == 0)
 357                         panic("startup: no room for tables");
 358                 goto again;
 359         }
 360
 361         /*
 362          * End of second pass, addresses have been assigned
 363          */
 364         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 365                 panic("startup: table size inconsistency");
 366
 367         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 368                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 369         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 370                       (nbuf*BKVASIZE));
 371         buffer_map.system_map = 1;
 372         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 373                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 374         pager_map.system_map = 1;
 375         kmem_suballoc(&kernel_map, &exec_map, &minaddr, &maxaddr,
 376                       (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 377
 378 #if defined(USERCONFIG)
 379         userconfig();
 380         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 381 #endif
 382
 383         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 384             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 385
 386         /*
 387          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 388          */
 389         bufinit();
 390         vm_pager_bufferinit();
 391
 392 #ifdef SMP
 393         /*
 394          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 395          */
 396         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 397         mp_announce();
 398 #endif  /* SMP */
 399         cpu_setregs();
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Send an interrupt to process.
 404  *
 405  * Stack is set up to allow sigcode stored
 406  * at top to call routine, followed by kcall
 407  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 408  * resets the signal mask, the stack, and the
 409  * frame pointer, it returns to the user
 410  * specified pc, psl.
 411  */
 412 void
 413 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 414 {
 415         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 416         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 417         struct trapframe *regs;
 418         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 419         struct sigframe sf, *sfp;
 420         int oonstack;
 421
 422         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 423         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 424
 425         /* save user context */
 426         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 427         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 428         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 429         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 430         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 431
 432         /* make the size of the saved context visible to userland */
 433         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 434
 435         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 436         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 437                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 438
 439         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 440         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 441             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 442                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 443                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 444                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 445         } else {
 446                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 447         }
 448
 449         /* Translate the signal is appropriate */
 450         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 451                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 452                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 453         }
 454
 455         /* Build the argument list for the signal handler. */
 456         sf.sf_signum = sig;
 457         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 458         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 459                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 460                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 461                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 462
 463                 /* fill siginfo structure */
 464                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 465                 sf.sf_si.si_code = code;
 466                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 467         }
 468         else {
 469                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 470                 sf.sf_siginfo = code;
 471                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 472                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 473         }
 474
 475         /*
 476          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 477          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 478          * eflags.
 479          */
 480         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 481                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 482                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 483
 484                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 485                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 487                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 488
 489                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 490                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 491                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 492                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 493
 494                 /*
 495                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 496                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 497                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 498                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 499                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 500                  */
 501                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 502         }
 503
 504         /*
 505          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 506          */
 507         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 508                 /*
 509                  * Something is wrong with the stack pointer.
 510                  * ...Kill the process.
 511                  */
 512                 sigexit(p, SIGILL);
 513         }
 514
 515         regs->tf_esp = (int)sfp;
 516         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 517         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 518         regs->tf_cs = _ucodesel;
 519         regs->tf_ds = _udatasel;
 520         regs->tf_es = _udatasel;
 521
 522         /*
 523          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 524          * the userland program might be using both.
 525          *
 526          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 527          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 528          * return to userland.
 529          */
 530         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 531                 regs->tf_fs = _udatasel;
 532                 regs->tf_gs = _udatasel;
 533         }
 534         regs->tf_ss = _udatasel;
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 539  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 540  * issue.
 541  *
 542  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 543  * bad idea?
 544  */
 545 int
 546 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 547 {
 548         frame->tf_cs = _ucodesel;
 549         frame->tf_ds = _udatasel;
 550         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 551 #if 0
 552         frame->tf_fs = _udatasel;
 553         frame->tf_gs = _udatasel;
 554 #endif
 555         frame->tf_ss = _udatasel;
 556         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 557         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 558         return(0);
 559 }
 560
 561 int
 562 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 563 {
 564          struct segment_descriptor *desc;
 565          int i;
 566
 567          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 568                 desc = &tls->tls[i];
 569                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 570                         continue;
 571                 if (desc->sd_def32 == 0)
 572                         return(ENXIO);
 573                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 574                         return(ENXIO);
 575                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 576                         return(ENXIO);
 577                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 578                         return(ENXIO);
 579          }
 580          return(0);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 585  *
 586  * System call to cleanup state after a signal
 587  * has been taken.  Reset signal mask and
 588  * stack state from context left by sendsig (above).
 589  * Return to previous pc and psl as specified by
 590  * context left by sendsig. Check carefully to
 591  * make sure that the user has not modified the
 592  * state to gain improper privileges.
 593  */
 594 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 595 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 596
 597 int
 598 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 599 {
 600         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 601         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 602         struct trapframe *regs;
 603         ucontext_t *ucp;
 604         int cs, eflags;
 605
 606         ucp = uap->sigcntxp;
 607
 608         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 609                 return (EFAULT);
 610
 611         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 612         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 613
 614         if (eflags & PSL_VM) {
 615                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 616                 struct vm86_kernel *vm86;
 617
 618                 /*
 619                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 620                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 621                  */
 622                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 623                         return (EINVAL);
 624                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 625                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 626                         return (EINVAL);
 627
 628                 /* go back to user mode if both flags are set */
 629                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 630                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 631
 632                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 633                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 634                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 635                 } else {
 636                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 637                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 638                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 639                 }
 640                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 641                 tf->tf_eflags = eflags;
 642                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 643                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 644                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 645                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 646                 tf->tf_ds = _udatasel;
 647                 tf->tf_es = _udatasel;
 648 #if 0
 649                 tf->tf_fs = _udatasel;
 650                 tf->tf_gs = _udatasel;
 651 #endif
 652         } else {
 653                 /*
 654                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 655                  */
 656                 /*
 657                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 658                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 659                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 660                  * the signal context during signal handling and there is no
 661                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 662                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 663                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 664                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 665                  */
 666                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 667                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 668                         return(EINVAL);
 669                 }
 670
 671                 /*
 672                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 673                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 674                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 675                  */
 676                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 677                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 678                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 679                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 680                         return(EINVAL);
 681                 }
 682                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 683         }
 684
 685         /*
 686          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 687          * semantics against system calls.
 688          */
 689         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 690                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 691
 692         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 693                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 694         else
 695                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 696
 697         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 698         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 699         return(EJUSTRETURN);
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 704  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 705  * already been pushed on the stack.
 706  */
 707 struct upc_frame {
 708         register_t      eax;
 709         register_t      ecx;
 710         register_t      edx;
 711         register_t      flags;
 712         register_t      oldip;
 713 };
 714
 715 void
 716 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 717 {
 718         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 719         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 720         struct trapframe *regs;
 721         struct upcall upcall;
 722         struct upc_frame upc_frame;
 723         int     crit_count = 0;
 724
 725         /*
 726          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 727          * context, switch back to the virtual kernel context before
 728          * trying to post the signal.
 729          */
 730         if (p->p_vkernel && p->p_vkernel->vk_current) {
 731                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 732                 vkernel_trap(p, lp->lwp_md.md_regs);
 733         }
 734
 735         /*
 736          * Get the upcall data structure
 737          */
 738         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 739             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 740         ) {
 741                 vu->vu_pending = 0;
 742                 kprintf("bad upcall address\n");
 743                 return;
 744         }
 745
 746         /*
 747          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 748          * section count, mark the data structure as pending and return
 749          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 750          */
 751         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 752                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 753                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 754                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 755                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 756                 }
 757                 return;
 758         }
 759
 760         /*
 761          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 762          *
 763          * Bump our critical section count and set or clear the
 764          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 765          * pending.  The user will be responsible for calling
 766          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 767          */
 768         vu->vu_pending = 0;
 769         upcall.upc_pending = morepending;
 770         crit_count += TDPRI_CRIT;
 771         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 772                 sizeof(upcall.upc_pending));
 773         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 774                 sizeof(int));
 775
 776         /*
 777          * Construct a stack frame and issue the upcall
 778          */
 779         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 780         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 781         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 782         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 783         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 784         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 785         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 786             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 787                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 788         } else {
 789                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 790                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 791                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 792                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 793                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 794         }
 795 }
 796
 797 /*
 798  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 799  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 800  * being overwritten by the syscall return value.
 801  *
 802  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 803  * and the function pointer in %eax.
 804  */
 805 int
 806 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 807 {
 808         struct upc_frame upc_frame;
 809         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 810         struct trapframe *regs;
 811         int error;
 812         struct upcall upcall;
 813         int crit_count;
 814
 815         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 816
 817         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 818         if (error == 0) {
 819             if (vu) {
 820                 /*
 821                  * This jumps us to the next ready context.
 822                  */
 823                 vu->vu_pending = 0;
 824                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 825                 crit_count = 0;
 826                 if (error == 0)
 827                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 828                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 829                 if (error == 0)
 830                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 831                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 832                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 833                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 834                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 835                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 836             } else {
 837                 /*
 838                  * This returns us to the originally interrupted code.
 839                  */
 840                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 841                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 842                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 843                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 844                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 845                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 846                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 847                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 848             }
 849         }
 850         if (error == 0)
 851                 error = EJUSTRETURN;
 852         return(error);
 853 }
 854
 855 /*
 856  * Machine dependent boot() routine
 857  *
 858  * I haven't seen anything to put here yet
 859  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 860  */
 861 void
 862 cpu_boot(int howto)
 863 {
 864 }
 865
 866 /*
 867  * Shutdown the CPU as much as possible
 868  */
 869 void
 870 cpu_halt(void)
 871 {
 872         for (;;)
 873                 __asm__ __volatile("hlt");
 874 }
 875
 876 /*
 877  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 878  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 879  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 880  *
 881  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 882  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 883  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 884  * critical section.
 885  *
 886  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 887  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 888  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 889  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 890  */
 891 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 892 static int      cpu_idle_hltcnt;
 893 static int      cpu_idle_spincnt;
 894 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 895     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 896 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 897     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 898 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 899     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 900
 901 static void
 902 cpu_idle_default_hook(void)
 903 {
 904         /*
 905          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 906          * following the sti.
 907          */
 908         __asm __volatile("sti; hlt");
 909 }
 910
 911 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 912 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 913
 914 void
 915 cpu_idle(void)
 916 {
 917         struct thread *td = curthread;
 918
 919         crit_exit();
 920         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 921         for (;;) {
 922                 /*
 923                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 924                  */
 925                 lwkt_switch();
 926
 927                 /*
 928                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 929                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 930                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 931                  */
 932                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 933                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 934                         __asm __volatile("cli");
 935                         splz();
 936                         if (!lwkt_runnable())
 937                             cpu_idle_hook();
 938 #ifdef SMP
 939                         else
 940                             __asm __volatile("pause");
 941 #endif
 942                         ++cpu_idle_hltcnt;
 943                 } else {
 944                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 945                         splz();
 946 #ifdef SMP
 947                         __asm __volatile("sti; pause");
 948 #else
 949                         __asm __volatile("sti");
 950 #endif
 951                         ++cpu_idle_spincnt;
 952                 }
 953         }
 954 }
 955
 956 /*
 957  * Clear registers on exec
 958  */
 959 void
 960 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 961 {
 962         struct thread *td = curthread;
 963         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 964         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 965         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 966
 967         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 968         user_ldt_free(pcb);
 969
 970         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 971         regs->tf_eip = entry;
 972         regs->tf_esp = stack;
 973         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 974         regs->tf_ss = _udatasel;
 975         regs->tf_ds = _udatasel;
 976         regs->tf_es = _udatasel;
 977         regs->tf_fs = _udatasel;
 978         regs->tf_gs = _udatasel;
 979         regs->tf_cs = _ucodesel;
 980
 981         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 982         regs->tf_ebx = ps_strings;
 983
 984         /*
 985          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 986          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 987          */
 988         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 989                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 990                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 991                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 992                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 993                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 994                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 995                 if (pcb == td->td_pcb) {
 996                         /*
 997                          * Clear the debug registers on the running
 998                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 999                          * the next process we switch to.
1000                          */
1001                         reset_dbregs();
1002                 }
1003                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1004         }
1005
1006         /*
1007          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1008          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1009          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1010          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1011          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1012          */
1013         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1014
1015         /*
1016          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1017          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1018          * in npxdna().
1019          */
1020         crit_enter();
1021         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1022
1023 #if NNPX > 0
1024         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1025         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1026 #endif
1027         crit_exit();
1028
1029         /*
1030          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1031          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1032          * return value to 0.
1033          */
1034 }
1035
1036 void
1037 cpu_setregs(void)
1038 {
1039         unsigned int cr0;
1040
1041         cr0 = rcr0();
1042         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1043         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1044 #ifdef I386_CPU
1045         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1046 #endif
1047                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1048         load_cr0(cr0);
1049         load_gs(_udatasel);
1050 }
1051
1052 static int
1053 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1054 {
1055         int error;
1056         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1057                 req);
1058         if (!error && req->newptr)
1059                 resettodr();
1060         return (error);
1061 }
1062
1063 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1064         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1065
1066 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1067         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1068
1069 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1070         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1071
1072 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1073         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1074
1075 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1076 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1077         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1078
1079 /*
1080  * Initialize 386 and configure to run kernel
1081  */
1082
1083 /*
1084  * Initialize segments & interrupt table
1085  */
1086
1087 int _default_ldt;
1088 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1089 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1090 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1091 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1092
1093 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1094 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1095
1096 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1097 extern int has_f00f_bug;
1098 #endif
1099
1100 static struct i386tss dblfault_tss;
1101 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1102
1103 extern  struct user *proc0paddr;
1104
1105
1106 /* software prototypes -- in more palatable form */
1107 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1108 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1109 {       0x0,                    /* segment base address  */
1110         0x0,                    /* length */
1111         0,                      /* segment type */
1112         0,                      /* segment descriptor priority level */
1113         0,                      /* segment descriptor present */
1114         0, 0,
1115         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1116         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1117 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1118 {       0x0,                    /* segment base address  */
1119         0xfffff,                /* length - all address space */
1120         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1121         0,                      /* segment descriptor priority level */
1122         1,                      /* segment descriptor present */
1123         0, 0,
1124         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1125         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1126 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1127 {       0x0,                    /* segment base address  */
1128         0xfffff,                /* length - all address space */
1129         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1130         0,                      /* segment descriptor priority level */
1131         1,                      /* segment descriptor present */
1132         0, 0,
1133         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1134         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1135 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1136 {       0x0,                    /* segment base address  */
1137         0xfffff,                /* length - all address space */
1138         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1139         0,                      /* segment descriptor priority level */
1140         1,                      /* segment descriptor present */
1141         0, 0,
1142         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1143         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1144 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1145 {
1146         0x0,                    /* segment base address */
1147         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1148         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1149         0,                      /* segment descriptor priority level */
1150         1,                      /* segment descriptor present */
1151         0, 0,
1152         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1153         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1154 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1155 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1156         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1157         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1158         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1159         1,                      /* segment descriptor present */
1160         0, 0,
1161         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1162         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1163 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1164 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1165         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1166         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1167         0,                      /* segment descriptor priority level */
1168         1,                      /* segment descriptor present */
1169         0, 0,
1170         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1171         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1172 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1173 {       0x0,                    /* segment base address  */
1174         0x0,                    /* length - all address space */
1175         0,                      /* segment type */
1176         0,                      /* segment descriptor priority level */
1177         0,                      /* segment descriptor present */
1178         0, 0,
1179         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1180         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1181 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1182 {       0x400,                  /* segment base address */
1183         0xfffff,                /* length */
1184         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1185         0,                      /* segment descriptor priority level */
1186         1,                      /* segment descriptor present */
1187         0, 0,
1188         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1189         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1190 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1191 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1192         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1193         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1194         0,                      /* segment descriptor priority level */
1195         1,                      /* segment descriptor present */
1196         0, 0,
1197         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1198         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1199 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1200 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1201         0xfffff,                /* length */
1202         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1203         0,                      /* segment descriptor priority level */
1204         1,                      /* segment descriptor present */
1205         0, 0,
1206         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1207         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1208 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1209 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1210         0xfffff,                /* length */
1211         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1212         0,                      /* segment descriptor priority level */
1213         1,                      /* segment descriptor present */
1214         0, 0,
1215         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1216         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1217 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1218 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1219         0xfffff,                /* length */
1220         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1221         0,                      /* segment descriptor priority level */
1222         1,                      /* segment descriptor present */
1223         0, 0,
1224         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1225         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1226 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1227 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1228         0xfffff,                /* length */
1229         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1230         0,                      /* segment descriptor priority level */
1231         1,                      /* segment descriptor present */
1232         0, 0,
1233         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1234         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1235 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1236 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1237         0xfffff,                /* length */
1238         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1239         0,                      /* segment descriptor priority level */
1240         1,                      /* segment descriptor present */
1241         0, 0,
1242         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1243         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1244 /* GTLS_START 15 TLS */
1245 {       0x0,                    /* segment base address  */
1246         0x0,                    /* length */
1247         0,                      /* segment type */
1248         0,                      /* segment descriptor priority level */
1249         0,                      /* segment descriptor present */
1250         0, 0,
1251         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1252         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1253 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1254 {       0x0,                    /* segment base address  */
1255         0x0,                    /* length */
1256         0,                      /* segment type */
1257         0,                      /* segment descriptor priority level */
1258         0,                      /* segment descriptor present */
1259         0, 0,
1260         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1261         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1262 /* GTLS_END 17 TLS */
1263 {       0x0,                    /* segment base address  */
1264         0x0,                    /* length */
1265         0,                      /* segment type */
1266         0,                      /* segment descriptor priority level */
1267         0,                      /* segment descriptor present */
1268         0, 0,
1269         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1270         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1271 };
1272
1273 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1274         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1275 {       0x0,                    /* segment base address  */
1276         0x0,                    /* length - all address space */
1277         0,                      /* segment type */
1278         0,                      /* segment descriptor priority level */
1279         0,                      /* segment descriptor present */
1280         0, 0,
1281         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1282         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1283         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1284 {       0x0,                    /* segment base address  */
1285         0x0,                    /* length - all address space */
1286         0,                      /* segment type */
1287         0,                      /* segment descriptor priority level */
1288         0,                      /* segment descriptor present */
1289         0, 0,
1290         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1291         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1292         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1293 {       0x0,                    /* segment base address  */
1294         0x0,                    /* length - all address space */
1295         0,                      /* segment type */
1296         0,                      /* segment descriptor priority level */
1297         0,                      /* segment descriptor present */
1298         0, 0,
1299         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1300         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1301         /* Code Descriptor for user */
1302 {       0x0,                    /* segment base address  */
1303         0xfffff,                /* length - all address space */
1304         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1305         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1306         1,                      /* segment descriptor present */
1307         0, 0,
1308         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1309         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1310         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1311 {       0x0,                    /* segment base address  */
1312         0x0,                    /* length - all address space */
1313         0,                      /* segment type */
1314         0,                      /* segment descriptor priority level */
1315         0,                      /* segment descriptor present */
1316         0, 0,
1317         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1318         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1319         /* Data Descriptor for user */
1320 {       0x0,                    /* segment base address  */
1321         0xfffff,                /* length - all address space */
1322         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1323         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1324         1,                      /* segment descriptor present */
1325         0, 0,
1326         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1327         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1328 };
1329
1330 void
1331 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1332 {
1333         struct gate_descriptor *ip;
1334
1335         ip = idt + idx;
1336         ip->gd_looffset = (int)func;
1337         ip->gd_selector = selec;
1338         ip->gd_stkcpy = 0;
1339         ip->gd_xx = 0;
1340         ip->gd_type = typ;
1341         ip->gd_dpl = dpl;
1342         ip->gd_p = 1;
1343         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1344 }
1345
1346 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1347
1348 extern inthand_t
1349         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1350         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1351         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1352         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1353         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1354         IDTVEC(rsvd0);
1355 extern inthand_t
1356         IDTVEC(int0x80_syscall);
1357
1358 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1359 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1360 #endif
1361
1362 void
1363 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1364 {
1365         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1366         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1367         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1368         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1369         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1370         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1371         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1376  * available physical memory in the system, then test this memory and
1377  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1378  *
1379  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1380  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1381  *
1382  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1383  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1384  */
1385 static void
1386 getmemsize(int first)
1387 {
1388         int i, physmap_idx, pa_indx;
1389         int hasbrokenint12;
1390         u_int basemem, extmem;
1391         struct vm86frame vmf;
1392         struct vm86context vmc;
1393         vm_offset_t pa;
1394         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1395         pt_entry_t *pte;
1396         const char *cp;
1397         struct {
1398                 u_int64_t base;
1399                 u_int64_t length;
1400                 u_int32_t type;
1401         } *smap;
1402         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1403
1404         hasbrokenint12 = 0;
1405         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1406         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1407         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1408         basemem = 0;
1409
1410         /*
1411          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1412          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1413          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1414          */
1415         if (hasbrokenint12) {
1416                 goto int15e820;
1417         }
1418
1419         /*
1420          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1421          * value give the bios some scribble space just in case.
1422          */
1423         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1424         basemem = vmf.vmf_ax;
1425         if (basemem > 640) {
1426                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1427                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1428                 basemem = 636;
1429         }
1430
1431         /*
1432          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1433          * between the end of base memory and the start of
1434          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1435          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1436          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1437          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1438          * to begin with and then parts of it are remapped.
1439          * The parts that aren't remapped form holes that
1440          * remain read-only and are unused by the kernel.
1441          * The base memory area is below the physical end of
1442          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1443          * The part of it from PAGE_SIZE to
1444          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1445          * remapped and used by the kernel later.)
1446          *
1447          * This code is similar to the code used in
1448          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1449          * allocated we simply change the mapping.
1450          */
1451         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1452              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1453                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1454                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1455         }
1456
1457         /*
1458          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1459          * that the bios can scribble on it.
1460          */
1461         pte = vm86paddr;
1462         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1463                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1464
1465 int15e820:
1466         /*
1467          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1468          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1469          */
1470         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1471         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1472
1473         /*
1474          * get memory map with INT 15:E820
1475          */
1476 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1477 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1478
1479         vmc.npages = 0;
1480         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1481         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1482
1483         physmap_idx = 0;
1484         vmf.vmf_ebx = 0;
1485         do {
1486                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1487                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1488                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1489                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1490                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1491                         break;
1492                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1493                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1494                                 smap->type,
1495                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1496                                 (u_int32_t)smap->base,
1497                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1498                                 (u_int32_t)smap->length);
1499
1500                 if (smap->type != 0x01)
1501                         goto next_run;
1502
1503                 if (smap->length == 0)
1504                         goto next_run;
1505
1506                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1507                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1508                             (u_int)(smap->length / 1024));
1509                         goto next_run;
1510                 }
1511
1512                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1513                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1514                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1515                                         kprintf(
1516         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1517                                 goto next_run;
1518                         }
1519                 }
1520
1521                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1522                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1523                         goto next_run;
1524                 }
1525
1526                 physmap_idx += 2;
1527                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1528                         kprintf(
1529                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1530                         break;
1531                 }
1532                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1533                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1534 next_run:
1535                 ; /* fix GCC3.x warning */
1536         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1537
1538         /*
1539          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1540          */
1541         if (basemem == 0) {
1542                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1543                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1544                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1545                                 break;
1546                         }
1547                 }
1548
1549                 if (basemem == 0) {
1550                         basemem = 640;
1551                 }
1552
1553                 if (basemem > 640) {
1554                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1555                                 basemem);
1556                         basemem = 640;
1557                 }
1558
1559                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1560                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1561                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1562                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1563                 }
1564
1565                 pte = vm86paddr;
1566                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1567                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1568         }
1569
1570         if (physmap[1] != 0)
1571                 goto physmap_done;
1572
1573         /*
1574          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1575          */
1576         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1577         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1578                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1579         } else {
1580 #if 0
1581                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1582                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1583                 extmem = vmf.vmf_ax;
1584 #else
1585                 /*
1586                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1587                  */
1588                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1589 #endif
1590         }
1591
1592         /*
1593          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1594          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1595          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1596          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1597          * them beyond the limit.
1598          *
1599          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1600          *      chop it to 15MB.
1601          */
1602         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1603                 extmem = 15 * 1024;
1604
1605         physmap[0] = 0;
1606         physmap[1] = basemem * 1024;
1607         physmap_idx = 2;
1608         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1609         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1610
1611 physmap_done:
1612         /*
1613          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1614          */
1615
1616 #ifdef SMP
1617         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1618         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1619
1620         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1621         mp_probe();
1622 #endif
1623
1624         /*
1625          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1626          * highest page of the physical address space.  It should be
1627          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1628          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1629          */
1630         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1631
1632 #ifdef MAXMEM
1633         Maxmem = MAXMEM / 4;
1634 #endif
1635
1636         /*
1637          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1638          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1639          */
1640         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1641                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1642                 char *ep;
1643
1644                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1645                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1646                         switch(*ep) {
1647                         case 'g':
1648                         case 'G':
1649                                 AllowMem <<= 10;
1650                         case 'm':
1651                         case 'M':
1652                                 AllowMem <<= 10;
1653                         case 'k':
1654                         case 'K':
1655                                 AllowMem <<= 10;
1656                                 break;
1657                         default:
1658                                 AllowMem = sanity = 0;
1659                         }
1660                         if (AllowMem < sanity)
1661                                 AllowMem = 0;
1662                 }
1663                 if (AllowMem == 0)
1664                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1665                 else
1666                         Maxmem = atop(AllowMem);
1667         }
1668
1669         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1670             (boothowto & RB_VERBOSE))
1671                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1672
1673         /*
1674          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1675          * extend the last memory segment to the new limit.
1676          */
1677         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1678                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1679
1680         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1681         pmap_bootstrap(first, 0);
1682
1683         /*
1684          * Size up each available chunk of physical memory.
1685          */
1686         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1687         pa_indx = 0;
1688         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1689         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1690         pte = CMAP1;
1691
1692         /*
1693          * Get dcons buffer address
1694          */
1695         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1696             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1697                 dcons_addr = 0;
1698
1699         /*
1700          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1701          * round up the start address and round down the end address.
1702          */
1703         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1704                 vm_offset_t end;
1705
1706                 end = ptoa(Maxmem);
1707                 if (physmap[i + 1] < end)
1708                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1709                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1710                         int tmp, page_bad;
1711 #if 0
1712                         int *ptr = 0;
1713 #else
1714                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1715 #endif
1716
1717                         /*
1718                          * block out kernel memory as not available.
1719                          */
1720                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1721                                 continue;
1722
1723                         /*
1724                          * block out dcons buffer
1725                          */
1726                         if (dcons_addr > 0
1727                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1728                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1729                                 continue;
1730
1731                         page_bad = FALSE;
1732
1733                         /*
1734                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1735                          */
1736                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1737                         cpu_invltlb();
1738
1739                         tmp = *(int *)ptr;
1740                         /*
1741                          * Test for alternating 1's and 0's
1742                          */
1743                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1744                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1745                                 page_bad = TRUE;
1746                         }
1747                         /*
1748                          * Test for alternating 0's and 1's
1749                          */
1750                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1751                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1752                         page_bad = TRUE;
1753                         }
1754                         /*
1755                          * Test for all 1's
1756                          */
1757                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1758                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1759                                 page_bad = TRUE;
1760                         }
1761                         /*
1762                          * Test for all 0's
1763                          */
1764                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1765                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1766                                 page_bad = TRUE;
1767                         }
1768                         /*
1769                          * Restore original value.
1770                          */
1771                         *(int *)ptr = tmp;
1772
1773                         /*
1774                          * Adjust array of valid/good pages.
1775                          */
1776                         if (page_bad == TRUE) {
1777                                 continue;
1778                         }
1779                         /*
1780                          * If this good page is a continuation of the
1781                          * previous set of good pages, then just increase
1782                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1783                          * Note that "end" points one higher than end,
1784                          * making the range >= start and < end.
1785                          * If we're also doing a speculative memory
1786                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1787                          * so that we keep going. The first bad page
1788                          * will terminate the loop.
1789                          */
1790                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1791                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1792                         } else {
1793                                 pa_indx++;
1794                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1795                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1796                                         pa_indx--;
1797                                         break;
1798                                 }
1799                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1800                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1801                         }
1802                         physmem++;
1803                 }
1804         }
1805         *pte = 0;
1806         cpu_invltlb();
1807
1808         /*
1809          * XXX
1810          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1811          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1812          * calculation, etc.).
1813          */
1814         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1815             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1816                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1817                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1818                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1819         }
1820
1821         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1822
1823         /* Trim off space for the message buffer. */
1824         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1825
1826         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1827 }
1828
1829 /*
1830  * IDT VECTORS:
1831  *      0       Divide by zero
1832  *      1       Debug
1833  *      2       NMI
1834  *      3       BreakPoint
1835  *      4       OverFlow
1836  *      5       Bound-Range
1837  *      6       Invalid OpCode
1838  *      7       Device Not Available (x87)
1839  *      8       Double-Fault
1840  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1841  *      10      Invalid-TSS
1842  *      11      Segment not present
1843  *      12      Stack
1844  *      13      General Protection
1845  *      14      Page Fault
1846  *      15      Reserved
1847  *      16      x87 FP Exception pending
1848  *      17      Alignment Check
1849  *      18      Machine Check
1850  *      19      SIMD floating point
1851  *      20-31   reserved
1852  *      32-255  INTn/external sources
1853  */
1854 void
1855 init386(int first)
1856 {
1857         struct gate_descriptor *gdp;
1858         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1859         struct mdglobaldata *gd;
1860
1861         /*
1862          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1863          */
1864         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1865         bzero(gd, sizeof(*gd));
1866
1867         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1868         thread0.td_gd = &gd->mi;
1869
1870         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1871
1872         metadata_missing = 0;
1873         if (bootinfo.bi_modulep) {
1874                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1875                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1876         } else {
1877                 metadata_missing = 1;
1878         }
1879         if (bootinfo.bi_envp)
1880                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1881
1882         /*
1883          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1884          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1885          */
1886         ncpus = 1;
1887         ncpus2 = 1;
1888         ncpus_fit = 1;
1889         /* Init basic tunables, hz etc */
1890         init_param1();
1891
1892         /*
1893          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1894          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1895          * the address space
1896          */
1897         /*
1898          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1899          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1900          */
1901         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1902         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1903
1904         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1905                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1906         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1907         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1908                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1909
1910         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1911
1912         /*
1913          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1914          * early in the boot sequence because the system assumes
1915          * that 'curthread' is never NULL.
1916          */
1917
1918         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1919 #ifdef BDE_DEBUGGER
1920                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1921                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1922                         continue;
1923 #endif
1924                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1925         }
1926
1927         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1928         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1929         lgdt(&r_gdt);
1930
1931         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1932         cpu_gdinit(gd, 0);
1933         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1934         safepri = TDPRI_MAX;
1935
1936         /* make ldt memory segments */
1937         /*
1938          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1939          * should be spelled ...MAX_USER...
1940          */
1941         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1942         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1943         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1944                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1945
1946         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1947         lldt(_default_ldt);
1948         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1949         /* spinlocks and the BGL */
1950         init_locks();
1951
1952         /*
1953          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1954          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1955          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1956          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1957          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1958          * determine the fault address.
1959          */
1960         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1961 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1962                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963 #else
1964                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965 #endif
1966         }
1967         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1970         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1971         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1972         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1973         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1976         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1977         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1981         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1983         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1984         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1985         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1986         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1987         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1988                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1989
1990         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1991         r_idt.rd_base = (int) idt;
1992         lidt(&r_idt);
1993
1994         /*
1995          * Initialize the console before we print anything out.
1996          */
1997         cninit();
1998
1999         if (metadata_missing)
2000                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2001
2002 #if     NISA >0
2003         isa_defaultirq();
2004 #endif
2005         rand_initialize();
2006
2007 #ifdef DDB
2008         kdb_init();
2009         if (boothowto & RB_KDB)
2010                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2011 #endif
2012
2013         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2014         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2015         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2016         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2017
2018         /*
2019          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2020          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2021          */
2022         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2023         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2024         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2025         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2026         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2027         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2028         ltr(gsel_tss);
2029
2030         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2031             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2032         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2033             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2034         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2035         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2036         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2037         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2038             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2039         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2040         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2041         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2042
2043         vm86_initialize();
2044         getmemsize(first);
2045         init_param2(physmem);
2046
2047         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2048
2049         /* Map the message buffer. */
2050         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2051                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2052
2053         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2054
2055         /* make a call gate to reenter kernel with */
2056         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2057
2058         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2059         gdp->gd_looffset = x++;
2060         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2061         gdp->gd_stkcpy = 1;
2062         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2063         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2064         gdp->gd_p = 1;
2065         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2066
2067         /* XXX does this work? */
2068         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2069         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2070
2071         /* transfer to user mode */
2072
2073         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2074         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2075
2076         /* setup proc 0's pcb */
2077         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2078         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2079         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2080         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2081 }
2082
2083 /*
2084  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2085  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2086  * data space were allocated in locore.
2087  *
2088  * Note: the idlethread's cpl is 0
2089  *
2090  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2091  */
2092 void
2093 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2094 {
2095         if (cpu)
2096                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2097
2098         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2099                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2100                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2101                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2102         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2103         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2104         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2105         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2106 }
2107
2108 int
2109 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2110 {
2111         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2112             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2113                 return (TRUE);
2114         }
2115         return (FALSE);
2116 }
2117
2118 struct globaldata *
2119 globaldata_find(int cpu)
2120 {
2121         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2122         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2123 }
2124
2125 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2126 static void f00f_hack(void *unused);
2127 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2128
2129 static void
2130 f00f_hack(void *unused)
2131 {
2132         struct gate_descriptor *new_idt;
2133         vm_offset_t tmp;
2134
2135         if (!has_f00f_bug)
2136                 return;
2137
2138         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2139
2140         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2141
2142         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2143         if (tmp == 0)
2144                 panic("kmem_alloc returned 0");
2145         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2146                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2147         /* Put the first seven entries in the lower page */
2148         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2149         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2150         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2151         lidt(&r_idt);
2152         idt = new_idt;
2153         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2154                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2155                 panic("vm_map_protect failed");
2156         return;
2157 }
2158 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2159
2160 int
2161 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2162 {
2163         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2164         return (0);
2165 }
2166
2167 int
2168 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2169 {
2170         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2171         return (0);
2172 }
2173
2174 int
2175 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2176 {
2177         struct pcb *pcb;
2178         struct trapframe *tp;
2179
2180         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2181         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2182         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2183         regs->r_es = tp->tf_es;
2184         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2185         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2186         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2187         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2188         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2189         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2190         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2191         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2192         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2193         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2194         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2195         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2196         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2197         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2198         return (0);
2199 }
2200
2201 int
2202 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2203 {
2204         struct pcb *pcb;
2205         struct trapframe *tp;
2206
2207         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2208         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2209             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2210                 return (EINVAL);
2211         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2212         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2213         tp->tf_es = regs->r_es;
2214         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2215         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2216         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2217         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2218         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2219         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2220         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2221         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2222         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2223         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2224         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2225         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2226         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2227         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2228         return (0);
2229 }
2230
2231 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2232 static void
2233 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2234 {
2235         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2236         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2237         int i;
2238
2239         /* FPU control/status */
2240         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2241         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2242         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2243         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2244         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2245         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2246         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2247         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2248
2249         /* FPU registers */
2250         for (i = 0; i < 8; ++i)
2251                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2252
2253         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2254 }
2255
2256 static void
2257 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2258 {
2259         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2260         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2261         int i;
2262
2263         /* FPU control/status */
2264         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2265         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2266         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2267         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2268         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2269         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2270         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2271         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2272
2273         /* FPU registers */
2274         for (i = 0; i < 8; ++i)
2275                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2276
2277         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2278 }
2279 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2280
2281 int
2282 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2283 {
2284 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2285         if (cpu_fxsr) {
2286                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2287                                 (struct save87 *)fpregs);
2288                 return (0);
2289         }
2290 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2291         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2292         return (0);
2293 }
2294
2295 int
2296 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2297 {
2298 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2299         if (cpu_fxsr) {
2300                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2301                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2302                 return (0);
2303         }
2304 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2305         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2306         return (0);
2307 }
2308
2309 int
2310 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2311 {
2312         if (lp == NULL) {
2313                 dbregs->dr0 = rdr0();
2314                 dbregs->dr1 = rdr1();
2315                 dbregs->dr2 = rdr2();
2316                 dbregs->dr3 = rdr3();
2317                 dbregs->dr4 = rdr4();
2318                 dbregs->dr5 = rdr5();
2319                 dbregs->dr6 = rdr6();
2320                 dbregs->dr7 = rdr7();
2321         } else {
2322                 struct pcb *pcb;
2323
2324                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2325                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2326                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2327                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2328                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2329                 dbregs->dr4 = 0;
2330                 dbregs->dr5 = 0;
2331                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2332                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2333         }
2334         return (0);
2335 }
2336
2337 int
2338 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2339 {
2340         if (lp == NULL) {
2341                 load_dr0(dbregs->dr0);
2342                 load_dr1(dbregs->dr1);
2343                 load_dr2(dbregs->dr2);
2344                 load_dr3(dbregs->dr3);
2345                 load_dr4(dbregs->dr4);
2346                 load_dr5(dbregs->dr5);
2347                 load_dr6(dbregs->dr6);
2348                 load_dr7(dbregs->dr7);
2349         } else {
2350                 struct pcb *pcb;
2351                 struct ucred *ucred;
2352                 int i;
2353                 uint32_t mask1, mask2;
2354
2355                 /*
2356                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2357                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2358                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2359                  * TRCTRAP.
2360                  */
2361                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2362                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2363                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2364                                 return (EINVAL);
2365
2366                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2367                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2368
2369                 /*
2370                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2371                  * process's address space.  If a process could do this, it
2372                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2373                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2374                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2375                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2376                  * uid 0.
2377                  *
2378                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2379                  * address space is written into from within the kernel
2380                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2381                  * from within kernel mode?
2382                  */
2383
2384                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2385                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2386                                 /* dr0 is enabled */
2387                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2388                                         return (EINVAL);
2389                         }
2390
2391                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2392                                 /* dr1 is enabled */
2393                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2394                                         return (EINVAL);
2395                         }
2396
2397                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2398                                 /* dr2 is enabled */
2399                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2400                                         return (EINVAL);
2401                         }
2402
2403                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2404                                 /* dr3 is enabled */
2405                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2406                                         return (EINVAL);
2407                         }
2408                 }
2409
2410                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2411                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2412                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2413                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2414                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2415                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2416
2417                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2418         }
2419
2420         return (0);
2421 }
2422
2423 /*
2424  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2425  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2426  */
2427 int
2428 user_dbreg_trap(void)
2429 {
2430         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2431         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2432         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2433         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2434         int i;
2435
2436         dr7 = rdr7();
2437         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2438                 /*
2439                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2440                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2441                  * hardware debug registers
2442                  */
2443                 return 0;
2444         }
2445
2446         nbp = 0;
2447         dr6 = rdr6();
2448         bp = dr6 & 0x0000000f;
2449
2450         if (!bp) {
2451                 /*
2452                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2453                  * trap was not caused by any of the debug registers
2454                  */
2455                 return 0;
2456         }
2457
2458         /*
2459          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2460          * which ones and if any of them are user space addresses
2461          */
2462
2463         if (bp & 0x01) {
2464                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2465         }
2466         if (bp & 0x02) {
2467                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2468         }
2469         if (bp & 0x04) {
2470                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2471         }
2472         if (bp & 0x08) {
2473                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2474         }
2475
2476         for (i=0; i<nbp; i++) {
2477                 if (addr[i] <
2478                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2479                         /*
2480                          * addr[i] is in user space
2481                          */
2482                         return nbp;
2483                 }
2484         }
2485
2486         /*
2487          * None of the breakpoints are in user space.
2488          */
2489         return 0;
2490 }
2491
2492
2493 #ifndef DDB
2494 void
2495 Debugger(const char *msg)
2496 {
2497         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2498 }
2499 #endif /* no DDB */
2500
2501 #ifdef DDB
2502
2503 /*
2504  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2505  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2506  * called inside DDB.
2507  *
2508  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2509  */
2510
2511 #undef inb
2512 #undef outb
2513
2514 /* silence compiler warnings */
2515 u_char inb(u_int);
2516 void outb(u_int, u_char);
2517
2518 u_char
2519 inb(u_int port)
2520 {
2521         u_char  data;
2522         /*
2523          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2524          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2525          * if we tell it to load (u_short) port.
2526          */
2527         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2528         return (data);
2529 }
2530
2531 void
2532 outb(u_int port, u_char data)
2533 {
2534         u_char  al;
2535         /*
2536          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2537          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2538          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2539          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2540          */
2541         al = data;
2542         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2543 }
2544
2545 #endif /* DDB */
2546
2547
2548
2549 #include "opt_cpu.h"
2550
2551
2552 /*
2553  * initialize all the SMP locks
2554  */
2555
2556 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2557 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2558
2559 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2560 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2561
2562 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2563 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2564
2565 /* critical region around INTR() routines */
2566 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2567
2568 /* lock region used by kernel profiling */
2569 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2570
2571 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2572 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2573
2574 /* locks kernel kprintfs */
2575 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2576
2577 /* lock regions around the clock hardware */
2578 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2579
2580 /* lock around the MP rendezvous */
2581 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2582
2583 static void
2584 init_locks(void)
2585 {
2586         /*
2587          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2588          */
2589         /*
2590          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2591          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2592          */
2593 #ifdef SMP
2594         cpu_get_initial_mplock();
2595 #endif
2596         /* DEPRECATED */
2597         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2598         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2599         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2600         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2601         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2602         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2603         spin_lock_init(&com_spinlock);
2604         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2605         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2606
2607         /* our token pool needs to work early */
2608         lwkt_token_pool_init();
2609 }
2610