sys/i386/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/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.91 2006/05/04 18:32:21 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
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/reg.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/ipl.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386 (int first);
 124 extern void dblfault_handler (void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup (void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160 int cold = 1;
 161
 162 static int
 163 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 164 {
 165         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 166         return (error);
 167 }
 168
 169 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 170         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 171
 172 static int
 173 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 174 {
 175         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 176                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 177         return (error);
 178 }
 179
 180 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 181         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 182
 183 static int
 184 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 185 {
 186         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 187                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 188         return (error);
 189 }
 190
 191 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 192         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 193
 194 static int
 195 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 196 {
 197         int error;
 198
 199         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 200          * some initial nulls).
 201          */
 202         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 203                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 204         if(error) return(error);
 205         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 206                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 207                         msgbufp->msg_bufr,req);
 208         }
 209         return(error);
 210 }
 211
 212 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 213         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 214
 215 static int msgbuf_clear;
 216
 217 static int
 218 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 219 {
 220         int error;
 221         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 222                 req);
 223         if (!error && req->newptr) {
 224                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 225                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 226                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 227                 msgbuf_clear=0;
 228         }
 229         return (error);
 230 }
 231
 232 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 233         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 234         "Clear kernel message buffer");
 235
 236 int bootverbose = 0;
 237 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 238 long dumplo;
 239
 240 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 241
 242 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 243 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 244 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 245 static struct trapframe proc0_tf;
 246
 247 static void
 248 cpu_startup(dummy)
 249         void *dummy;
 250 {
 251         caddr_t v;
 252         vm_offset_t minaddr;
 253         vm_offset_t maxaddr;
 254         vm_size_t size = 0;
 255         int firstaddr;
 256
 257         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 258                 bootverbose++;
 259
 260         /*
 261          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 262          */
 263         printf("%s", version);
 264         startrtclock();
 265         printcpuinfo();
 266         panicifcpuunsupported();
 267 #ifdef PERFMON
 268         perfmon_init();
 269 #endif
 270         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 271         /*
 272          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 273          */
 274         if (bootverbose) {
 275                 int indx;
 276
 277                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 278                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 279                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 280
 281                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 282                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 283                             size1 / PAGE_SIZE);
 284                 }
 285         }
 286
 287         /*
 288          * Allocate space for system data structures.
 289          * The first available kernel virtual address is in "v".
 290          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 291          * As pages of memory are allocated and cleared,
 292          * "firstaddr" is incremented.
 293          * An index into the kernel page table corresponding to the
 294          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 295          */
 296
 297         /*
 298          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 299          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 300          * addresses to the various data structures.
 301          */
 302         firstaddr = 0;
 303 again:
 304         v = (caddr_t)firstaddr;
 305
 306 #define valloc(name, type, num) \
 307             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 308 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 309             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 310
 311         /*
 312          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 313          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 314          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 315          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 316          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 317          * maxbcache bytes.
 318          *
 319          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 320          */
 321         if (nbuf == 0) {
 322                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 323                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 324
 325                 nbuf = 50;
 326                 if (kbytes > 4096)
 327                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 328                 if (kbytes > 65536)
 329                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 330                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 331                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 332         }
 333
 334         /*
 335          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 336          * kernel_map.
 337          */
 338         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 339             (BKVASIZE * 2)) {
 340                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 341                     (BKVASIZE * 2);
 342                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 343         }
 344
 345         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 346 #ifdef NSWBUF_MIN
 347         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 348                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 349 #endif
 350 #ifdef DIRECTIO
 351         ffs_rawread_setup();
 352 #endif
 353
 354         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 355         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 356
 357         /*
 358          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 359          */
 360         if (firstaddr == 0) {
 361                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 362                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 363                 if (firstaddr == 0)
 364                         panic("startup: no room for tables");
 365                 goto again;
 366         }
 367
 368         /*
 369          * End of second pass, addresses have been assigned
 370          */
 371         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 372                 panic("startup: table size inconsistency");
 373
 374         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 375                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 376         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 377                                 (nbuf*BKVASIZE));
 378         buffer_map->system_map = 1;
 379         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 380                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 381         pager_map->system_map = 1;
 382         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 383                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 384
 385 #if defined(USERCONFIG)
 386         userconfig();
 387         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 388 #endif
 389
 390         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 391             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 392
 393         /*
 394          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 395          */
 396         bufinit();
 397         vm_pager_bufferinit();
 398
 399 #ifdef SMP
 400         /*
 401          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 402          */
 403         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 404         mp_announce();
 405 #endif  /* SMP */
 406         cpu_setregs();
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Send an interrupt to process.
 411  *
 412  * Stack is set up to allow sigcode stored
 413  * at top to call routine, followed by kcall
 414  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 415  * resets the signal mask, the stack, and the
 416  * frame pointer, it returns to the user
 417  * specified pc, psl.
 418  */
 419 void
 420 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 421         sig_t catcher;
 422         int sig;
 423         sigset_t *mask;
 424         u_long code;
 425 {
 426         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 427         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 428         struct trapframe *regs;
 429         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 430         struct sigframe sf, *sfp;
 431         int oonstack;
 432
 433         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 434         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 435
 436         /* save user context */
 437         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 438         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 439         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 440         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 441         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 442         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 443
 444         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 445         /* XXX lwp flags */
 446         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 447             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 448                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 449                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 450                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 451         }
 452         else
 453                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 454
 455         /* Translate the signal is appropriate */
 456         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 457                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 458                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 459         }
 460
 461         /* Build the argument list for the signal handler. */
 462         sf.sf_signum = sig;
 463         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 464         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 465                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 466                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 467                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 468
 469                 /* fill siginfo structure */
 470                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 471                 sf.sf_si.si_code = code;
 472                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 473         }
 474         else {
 475                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 476                 sf.sf_siginfo = code;
 477                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 478                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 479         }
 480
 481         /*
 482          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 483          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 484          * eflags.
 485          */
 486         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 487                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 488                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 489
 490                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 491                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 492                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 493                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 494
 495                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 496                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 497                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 498                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 499
 500                 /*
 501                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 502                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 503                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 504                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 505                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 506                  */
 507                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 508         }
 509
 510         /*
 511          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 512          */
 513         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 514                 /*
 515                  * Something is wrong with the stack pointer.
 516                  * ...Kill the process.
 517                  */
 518                 sigexit(p, SIGILL);
 519         }
 520
 521         regs->tf_esp = (int)sfp;
 522         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 523         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 524         regs->tf_cs = _ucodesel;
 525         regs->tf_ds = _udatasel;
 526         regs->tf_es = _udatasel;
 527         regs->tf_fs = _udatasel;
 528         regs->tf_ss = _udatasel;
 529 }
 530
 531 /*
 532  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 533  *
 534  * System call to cleanup state after a signal
 535  * has been taken.  Reset signal mask and
 536  * stack state from context left by sendsig (above).
 537  * Return to previous pc and psl as specified by
 538  * context left by sendsig. Check carefully to
 539  * make sure that the user has not modified the
 540  * state to gain improper privileges.
 541  */
 542 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 543 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 544
 545 int
 546 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 547 {
 548         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 549         struct trapframe *regs;
 550         ucontext_t *ucp;
 551         int cs, eflags;
 552
 553         ucp = uap->sigcntxp;
 554
 555         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 556                 return (EFAULT);
 557
 558         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 559         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 560
 561         if (eflags & PSL_VM) {
 562                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 563                 struct vm86_kernel *vm86;
 564
 565                 /*
 566                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 567                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 568                  */
 569                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 570                         return (EINVAL);
 571                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 572                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 573                         return (EINVAL);
 574
 575                 /* go back to user mode if both flags are set */
 576                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 577                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 578
 579                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 580                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 581                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 582                 } else {
 583                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 584                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 585                 }
 586                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 587                 tf->tf_eflags = eflags;
 588                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 589                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 590                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 591                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 592                 tf->tf_ds = _udatasel;
 593                 tf->tf_es = _udatasel;
 594                 tf->tf_fs = _udatasel;
 595         } else {
 596                 /*
 597                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 598                  */
 599                 /*
 600                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 601                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 602                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 603                  * the signal context during signal handling and there is no
 604                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 605                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 606                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 607                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 608                  */
 609                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 610                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 611                         return(EINVAL);
 612                 }
 613
 614                 /*
 615                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 616                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 617                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 618                  */
 619                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 620                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 621                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 622                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 623                         return(EINVAL);
 624                 }
 625                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 626         }
 627
 628         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 629                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 630         else
 631                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 632
 633         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 634         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 635         return(EJUSTRETURN);
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 640  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 641  * already been pushed on the stack.
 642  */
 643 struct upc_frame {
 644         register_t      eax;
 645         register_t      ecx;
 646         register_t      edx;
 647         register_t      flags;
 648         register_t      oldip;
 649 };
 650
 651 void
 652 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 653 {
 654         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 655         struct trapframe *regs;
 656         struct upcall upcall;
 657         struct upc_frame upc_frame;
 658         int     crit_count = 0;
 659
 660         /*
 661          * Get the upcall data structure
 662          */
 663         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 664             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 665         ) {
 666                 vu->vu_pending = 0;
 667                 printf("bad upcall address\n");
 668                 return;
 669         }
 670
 671         /*
 672          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 673          * section count, mark the data structure as pending and return
 674          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 675          */
 676         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 677                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 678                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 679                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 680                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 681                 }
 682                 return;
 683         }
 684
 685         /*
 686          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 687          *
 688          * Bump our critical section count and set or clear the
 689          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 690          * pending.  The user will be responsible for calling
 691          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 692          */
 693         vu->vu_pending = 0;
 694         upcall.upc_pending = morepending;
 695         crit_count += TDPRI_CRIT;
 696         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 697                 sizeof(upcall.upc_pending));
 698         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 699                 sizeof(int));
 700
 701         /*
 702          * Construct a stack frame and issue the upcall
 703          */
 704         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 705         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 706         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 707         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 708         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 709         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 710         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 711             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 712                 printf("bad stack on upcall\n");
 713         } else {
 714                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 715                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 716                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 717                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 718                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 719         }
 720 }
 721
 722 /*
 723  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 724  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 725  * being overwritten by the syscall return value.
 726  *
 727  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 728  * and the function pointer in %eax.
 729  */
 730 int
 731 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 732 {
 733         struct upc_frame upc_frame;
 734         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 735         struct trapframe *regs;
 736         int error;
 737         struct upcall upcall;
 738         int crit_count;
 739
 740         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 741
 742         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 743         if (error == 0) {
 744             if (vu) {
 745                 /*
 746                  * This jumps us to the next ready context.
 747                  */
 748                 vu->vu_pending = 0;
 749                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 750                 crit_count = 0;
 751                 if (error == 0)
 752                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 753                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 754                 if (error == 0)
 755                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 756                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 757                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 758                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 759                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 760                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 761             } else {
 762                 /*
 763                  * This returns us to the originally interrupted code.
 764                  */
 765                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 766                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 767                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 768                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 769                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 770                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 771                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 772                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 773             }
 774         }
 775         if (error == 0)
 776                 error = EJUSTRETURN;
 777         return(error);
 778 }
 779
 780 /*
 781  * Machine dependent boot() routine
 782  *
 783  * I haven't seen anything to put here yet
 784  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 785  */
 786 void
 787 cpu_boot(int howto)
 788 {
 789 }
 790
 791 /*
 792  * Shutdown the CPU as much as possible
 793  */
 794 void
 795 cpu_halt(void)
 796 {
 797         for (;;)
 798                 __asm__ ("hlt");
 799 }
 800
 801 /*
 802  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 803  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 804  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 805  *
 806  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 807  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 808  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 809  * critical section.
 810  *
 811  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 812  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 813  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 814  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 815  */
 816 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 817 static int      cpu_idle_hltcnt;
 818 static int      cpu_idle_spincnt;
 819 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 820     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 821 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 822     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 823 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 824     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 825
 826 static void
 827 cpu_idle_default_hook(void)
 828 {
 829         /*
 830          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 831          * following the sti.
 832          */
 833         __asm __volatile("sti; hlt");
 834 }
 835
 836 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 837 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 838
 839 void
 840 cpu_idle(void)
 841 {
 842         struct thread *td = curthread;
 843
 844         crit_exit();
 845         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 846         for (;;) {
 847                 /*
 848                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 849                  */
 850                 lwkt_switch();
 851
 852                 /*
 853                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 854                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 855                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 856                  */
 857                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 858                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 859                         __asm __volatile("cli");
 860                         splz();
 861                         if (!lwkt_runnable())
 862                             cpu_idle_hook();
 863 #ifdef SMP
 864                         else
 865                             __asm __volatile("pause");
 866 #endif
 867                         ++cpu_idle_hltcnt;
 868                 } else {
 869                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 870                         splz();
 871 #ifdef SMP
 872                         __asm __volatile("sti; pause");
 873 #else
 874                         __asm __volatile("sti");
 875 #endif
 876                         ++cpu_idle_spincnt;
 877                 }
 878         }
 879 }
 880
 881 /*
 882  * Clear registers on exec
 883  */
 884 void
 885 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 886         struct proc *p;
 887         u_long entry;
 888         u_long stack;
 889         u_long ps_strings;
 890 {
 891         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 892         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 893
 894         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 895         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 896         load_gs(_udatasel);
 897
 898         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 899         user_ldt_free(pcb);
 900
 901         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 902         regs->tf_eip = entry;
 903         regs->tf_esp = stack;
 904         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 905         regs->tf_ss = _udatasel;
 906         regs->tf_ds = _udatasel;
 907         regs->tf_es = _udatasel;
 908         regs->tf_fs = _udatasel;
 909         regs->tf_cs = _ucodesel;
 910
 911         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 912         regs->tf_ebx = ps_strings;
 913
 914         /*
 915          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 916          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 917          */
 918         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 919                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 920                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 921                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 922                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 923                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 924                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 925                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 926                         /*
 927                          * Clear the debug registers on the running
 928                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 929                          * the next process we switch to.
 930                          */
 931                         reset_dbregs();
 932                 }
 933                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 934         }
 935
 936         /*
 937          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 938          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 939          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 940          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 941          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 942          */
 943         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 944
 945         /*
 946          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 947          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 948          * in npxdna().
 949          */
 950         crit_enter();
 951         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 952
 953 #if NNPX > 0
 954         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 955         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 956 #endif
 957         crit_exit();
 958
 959         /*
 960          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 961          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 962          * return value to 0.
 963          */
 964 }
 965
 966 void
 967 cpu_setregs(void)
 968 {
 969         unsigned int cr0;
 970
 971         cr0 = rcr0();
 972         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 973         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 974 #ifdef I386_CPU
 975         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 976 #endif
 977                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 978         load_cr0(cr0);
 979         load_gs(_udatasel);
 980 }
 981
 982 static int
 983 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 984 {
 985         int error;
 986         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 987                 req);
 988         if (!error && req->newptr)
 989                 resettodr();
 990         return (error);
 991 }
 992
 993 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 994         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 995
 996 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
 997         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
 998
 999 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1000         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1001
1002 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1003         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1004
1005 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1006 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1007         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1008
1009 /*
1010  * Initialize 386 and configure to run kernel
1011  */
1012
1013 /*
1014  * Initialize segments & interrupt table
1015  */
1016
1017 int _default_ldt;
1018 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1019 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1020 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1021 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1022
1023 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1024 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1025
1026 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1027 extern int has_f00f_bug;
1028 #endif
1029
1030 static struct i386tss dblfault_tss;
1031 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1032
1033 extern  struct user *proc0paddr;
1034
1035
1036 /* software prototypes -- in more palatable form */
1037 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1038 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1039 {       0x0,                    /* segment base address  */
1040         0x0,                    /* length */
1041         0,                      /* segment type */
1042         0,                      /* segment descriptor priority level */
1043         0,                      /* segment descriptor present */
1044         0, 0,
1045         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1046         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1047 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1048 {       0x0,                    /* segment base address  */
1049         0xfffff,                /* length - all address space */
1050         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1051         0,                      /* segment descriptor priority level */
1052         1,                      /* segment descriptor present */
1053         0, 0,
1054         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1055         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1056 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1057 {       0x0,                    /* segment base address  */
1058         0xfffff,                /* length - all address space */
1059         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1060         0,                      /* segment descriptor priority level */
1061         1,                      /* segment descriptor present */
1062         0, 0,
1063         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1064         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1065 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1066 {       0x0,                    /* segment base address  */
1067         0xfffff,                /* length - all address space */
1068         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1069         0,                      /* segment descriptor priority level */
1070         1,                      /* segment descriptor present */
1071         0, 0,
1072         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1073         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1074 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1075 {
1076         0x0,                    /* segment base address */
1077         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1078         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1079         0,                      /* segment descriptor priority level */
1080         1,                      /* segment descriptor present */
1081         0, 0,
1082         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1083         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1084 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1085 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1086         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1087         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1088         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1089         1,                      /* segment descriptor present */
1090         0, 0,
1091         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1092         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1093 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1094 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1095         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1096         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1097         0,                      /* segment descriptor priority level */
1098         1,                      /* segment descriptor present */
1099         0, 0,
1100         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1101         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1102 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1103 {       0x0,                    /* segment base address  */
1104         0x0,                    /* length - all address space */
1105         0,                      /* segment type */
1106         0,                      /* segment descriptor priority level */
1107         0,                      /* segment descriptor present */
1108         0, 0,
1109         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1110         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1111 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1112 {       0x400,                  /* segment base address */
1113         0xfffff,                /* length */
1114         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1115         0,                      /* segment descriptor priority level */
1116         1,                      /* segment descriptor present */
1117         0, 0,
1118         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1119         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1120 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1121 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1122         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1123         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1124         0,                      /* segment descriptor priority level */
1125         1,                      /* segment descriptor present */
1126         0, 0,
1127         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1128         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1129 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1130 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1131         0xfffff,                /* length */
1132         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1133         0,                      /* segment descriptor priority level */
1134         1,                      /* segment descriptor present */
1135         0, 0,
1136         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1137         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1138 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1139 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1140         0xfffff,                /* length */
1141         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1142         0,                      /* segment descriptor priority level */
1143         1,                      /* segment descriptor present */
1144         0, 0,
1145         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1146         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1147 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1148 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1149         0xfffff,                /* length */
1150         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         1,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1155         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1157 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1158         0xfffff,                /* length */
1159         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1160         0,                      /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1164         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1166 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1167         0xfffff,                /* length */
1168         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GTLS_START 15 TLS */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0x0,                    /* length */
1177         0,                      /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         0,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1184 {       0x0,                    /* segment base address  */
1185         0x0,                    /* length */
1186         0,                      /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         0,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GTLS_END 17 TLS */
1193 {       0x0,                    /* segment base address  */
1194         0x0,                    /* length */
1195         0,                      /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         0,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1200         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 };
1202
1203 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1204         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1205 {       0x0,                    /* segment base address  */
1206         0x0,                    /* length - all address space */
1207         0,                      /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         0,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1214 {       0x0,                    /* segment base address  */
1215         0x0,                    /* length - all address space */
1216         0,                      /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         0,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1223 {       0x0,                    /* segment base address  */
1224         0x0,                    /* length - all address space */
1225         0,                      /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         0,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231         /* Code Descriptor for user */
1232 {       0x0,                    /* segment base address  */
1233         0xfffff,                /* length - all address space */
1234         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1235         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1236         1,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1241 {       0x0,                    /* segment base address  */
1242         0x0,                    /* length - all address space */
1243         0,                      /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         0,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249         /* Data Descriptor for user */
1250 {       0x0,                    /* segment base address  */
1251         0xfffff,                /* length - all address space */
1252         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1253         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1254         1,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 };
1259
1260 void
1261 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1262         int idx;
1263         inthand_t *func;
1264         int typ;
1265         int dpl;
1266         int selec;
1267 {
1268         struct gate_descriptor *ip;
1269
1270         ip = idt + idx;
1271         ip->gd_looffset = (int)func;
1272         ip->gd_selector = selec;
1273         ip->gd_stkcpy = 0;
1274         ip->gd_xx = 0;
1275         ip->gd_type = typ;
1276         ip->gd_dpl = dpl;
1277         ip->gd_p = 1;
1278         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1279 }
1280
1281 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1282
1283 extern inthand_t
1284         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1285         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1286         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1287         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1288         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1289         IDTVEC(rsvd0);
1290 extern inthand_t
1291         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1292         IDTVEC(int0x82_syscall);
1293
1294 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1295 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1296 #endif
1297
1298 void
1299 sdtossd(sd, ssd)
1300         struct segment_descriptor *sd;
1301         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1302 {
1303         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1304         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1305         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1306         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1307         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1308         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1309         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1314  * available physical memory in the system, then test this memory and
1315  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1316  *
1317  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1318  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1319  *
1320  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1321  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1322  */
1323 static void
1324 getmemsize(int first)
1325 {
1326         int i, physmap_idx, pa_indx;
1327         int hasbrokenint12;
1328         u_int basemem, extmem;
1329         struct vm86frame vmf;
1330         struct vm86context vmc;
1331         vm_offset_t pa;
1332         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1333         pt_entry_t *pte;
1334         const char *cp;
1335         struct {
1336                 u_int64_t base;
1337                 u_int64_t length;
1338                 u_int32_t type;
1339         } *smap;
1340         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1341
1342         hasbrokenint12 = 0;
1343         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1344         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1345         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1346         basemem = 0;
1347
1348         /*
1349          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1350          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1351          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1352          */
1353         if (hasbrokenint12) {
1354                 goto int15e820;
1355         }
1356
1357         /*
1358          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1359          * value give the bios some scribble space just in case.
1360          */
1361         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1362         basemem = vmf.vmf_ax;
1363         if (basemem > 640) {
1364                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1365                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1366                 basemem = 636;
1367         }
1368
1369         /*
1370          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1371          * between the end of base memory and the start of
1372          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1373          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1374          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1375          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1376          * to begin with and then parts of it are remapped.
1377          * The parts that aren't remapped form holes that
1378          * remain read-only and are unused by the kernel.
1379          * The base memory area is below the physical end of
1380          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1381          * The part of it from PAGE_SIZE to
1382          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1383          * remapped and used by the kernel later.)
1384          *
1385          * This code is similar to the code used in
1386          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1387          * allocated we simply change the mapping.
1388          */
1389         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1390              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1391                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1392                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1393         }
1394
1395         /*
1396          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1397          * that the bios can scribble on it.
1398          */
1399         pte = vm86paddr;
1400         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1401                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1402
1403 int15e820:
1404         /*
1405          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1406          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1407          */
1408         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1409         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1410
1411         /*
1412          * get memory map with INT 15:E820
1413          */
1414 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1415 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1416
1417         vmc.npages = 0;
1418         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1419         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1420
1421         physmap_idx = 0;
1422         vmf.vmf_ebx = 0;
1423         do {
1424                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1425                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1426                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1427                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1428                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1429                         break;
1430                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1431                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1432                                 smap->type,
1433                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1434                                 (u_int32_t)smap->base,
1435                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1436                                 (u_int32_t)smap->length);
1437
1438                 if (smap->type != 0x01)
1439                         goto next_run;
1440
1441                 if (smap->length == 0)
1442                         goto next_run;
1443
1444                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1445                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1446                             (u_int)(smap->length / 1024));
1447                         goto next_run;
1448                 }
1449
1450                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1451                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1452                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1453                                         printf(
1454         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1455                                 goto next_run;
1456                         }
1457                 }
1458
1459                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1460                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1461                         goto next_run;
1462                 }
1463
1464                 physmap_idx += 2;
1465                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1466                         printf(
1467                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1468                         break;
1469                 }
1470                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1471                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1472 next_run:
1473                 ; /* fix GCC3.x warning */
1474         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1475
1476         /*
1477          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1478          */
1479         if (basemem == 0) {
1480                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1481                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1482                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1483                                 break;
1484                         }
1485                 }
1486
1487                 if (basemem == 0) {
1488                         basemem = 640;
1489                 }
1490
1491                 if (basemem > 640) {
1492                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1493                                 basemem);
1494                         basemem = 640;
1495                 }
1496
1497                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1498                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1499                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1500                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1501                 }
1502
1503                 pte = vm86paddr;
1504                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1505                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1506         }
1507
1508         if (physmap[1] != 0)
1509                 goto physmap_done;
1510
1511         /*
1512          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1513          */
1514         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1515         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1516                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1517         } else {
1518 #if 0
1519                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1520                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1521                 extmem = vmf.vmf_ax;
1522 #else
1523                 /*
1524                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1525                  */
1526                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1527 #endif
1528         }
1529
1530         /*
1531          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1532          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1533          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1534          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1535          * them beyond the limit.
1536          *
1537          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1538          *      chop it to 15MB.
1539          */
1540         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1541                 extmem = 15 * 1024;
1542
1543         physmap[0] = 0;
1544         physmap[1] = basemem * 1024;
1545         physmap_idx = 2;
1546         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1547         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1548
1549 physmap_done:
1550         /*
1551          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1552          */
1553
1554 #ifdef SMP
1555         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1556         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1557
1558         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1559         mp_probe();
1560 #endif
1561
1562         /*
1563          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1564          * highest page of the physical address space.  It should be
1565          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1566          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1567          */
1568         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1569
1570 #ifdef MAXMEM
1571         Maxmem = MAXMEM / 4;
1572 #endif
1573
1574         /*
1575          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1576          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1577          */
1578         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1579                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1580                 char *ep;
1581
1582                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1583                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1584                         switch(*ep) {
1585                         case 'g':
1586                         case 'G':
1587                                 AllowMem <<= 10;
1588                         case 'm':
1589                         case 'M':
1590                                 AllowMem <<= 10;
1591                         case 'k':
1592                         case 'K':
1593                                 AllowMem <<= 10;
1594                                 break;
1595                         default:
1596                                 AllowMem = sanity = 0;
1597                         }
1598                         if (AllowMem < sanity)
1599                                 AllowMem = 0;
1600                 }
1601                 if (AllowMem == 0)
1602                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1603                 else
1604                         Maxmem = atop(AllowMem);
1605         }
1606
1607         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1608             (boothowto & RB_VERBOSE))
1609                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1610
1611         /*
1612          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1613          * extend the last memory segment to the new limit.
1614          */
1615         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1616                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1617
1618         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1619         pmap_bootstrap(first, 0);
1620
1621         /*
1622          * Size up each available chunk of physical memory.
1623          */
1624         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1625         pa_indx = 0;
1626         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1627         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1628         pte = CMAP1;
1629
1630         /*
1631          * Get dcons buffer address
1632          */
1633         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1634             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1635                 dcons_addr = 0;
1636
1637         /*
1638          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1639          * round up the start address and round down the end address.
1640          */
1641         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1642                 vm_offset_t end;
1643
1644                 end = ptoa(Maxmem);
1645                 if (physmap[i + 1] < end)
1646                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1647                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1648                         int tmp, page_bad;
1649 #if 0
1650                         int *ptr = 0;
1651 #else
1652                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1653 #endif
1654
1655                         /*
1656                          * block out kernel memory as not available.
1657                          */
1658                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1659                                 continue;
1660
1661                         /*
1662                          * block out dcons buffer
1663                          */
1664                         if (dcons_addr > 0
1665                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1666                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1667                                 continue;
1668
1669                         page_bad = FALSE;
1670
1671                         /*
1672                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1673                          */
1674                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1675                         cpu_invltlb();
1676
1677                         tmp = *(int *)ptr;
1678                         /*
1679                          * Test for alternating 1's and 0's
1680                          */
1681                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1682                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1683                                 page_bad = TRUE;
1684                         }
1685                         /*
1686                          * Test for alternating 0's and 1's
1687                          */
1688                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1689                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1690                         page_bad = TRUE;
1691                         }
1692                         /*
1693                          * Test for all 1's
1694                          */
1695                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1696                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1697                                 page_bad = TRUE;
1698                         }
1699                         /*
1700                          * Test for all 0's
1701                          */
1702                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1703                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1704                                 page_bad = TRUE;
1705                         }
1706                         /*
1707                          * Restore original value.
1708                          */
1709                         *(int *)ptr = tmp;
1710
1711                         /*
1712                          * Adjust array of valid/good pages.
1713                          */
1714                         if (page_bad == TRUE) {
1715                                 continue;
1716                         }
1717                         /*
1718                          * If this good page is a continuation of the
1719                          * previous set of good pages, then just increase
1720                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1721                          * Note that "end" points one higher than end,
1722                          * making the range >= start and < end.
1723                          * If we're also doing a speculative memory
1724                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1725                          * so that we keep going. The first bad page
1726                          * will terminate the loop.
1727                          */
1728                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1729                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1730                         } else {
1731                                 pa_indx++;
1732                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1733                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1734                                         pa_indx--;
1735                                         break;
1736                                 }
1737                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1738                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1739                         }
1740                         physmem++;
1741                 }
1742         }
1743         *pte = 0;
1744         cpu_invltlb();
1745
1746         /*
1747          * XXX
1748          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1749          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1750          * calculation, etc.).
1751          */
1752         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1753             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1754                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1755                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1756                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1757         }
1758
1759         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1760
1761         /* Trim off space for the message buffer. */
1762         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1763
1764         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1765 }
1766
1767 /*
1768  * IDT VECTORS:
1769  *      0       Divide by zero
1770  *      1       Debug
1771  *      2       NMI
1772  *      3       BreakPoint
1773  *      4       OverFlow
1774  *      5       Bound-Range
1775  *      6       Invalid OpCode
1776  *      7       Device Not Available (x87)
1777  *      8       Double-Fault
1778  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1779  *      10      Invalid-TSS
1780  *      11      Segment not present
1781  *      12      Stack
1782  *      13      General Protection
1783  *      14      Page Fault
1784  *      15      Reserved
1785  *      16      x87 FP Exception pending
1786  *      17      Alignment Check
1787  *      18      Machine Check
1788  *      19      SIMD floating point
1789  *      20-31   reserved
1790  *      32-255  INTn/external sources
1791  */
1792 void
1793 init386(int first)
1794 {
1795         struct gate_descriptor *gdp;
1796         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1797         struct mdglobaldata *gd;
1798
1799         /*
1800          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1801          */
1802         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1803         bzero(gd, sizeof(*gd));
1804
1805         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1806
1807         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1808
1809         metadata_missing = 0;
1810         if (bootinfo.bi_modulep) {
1811                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1812                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1813         } else {
1814                 metadata_missing = 1;
1815         }
1816         if (bootinfo.bi_envp)
1817                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1818
1819         /*
1820          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1821          * at 0.
1822          */
1823         ncpus = 1;
1824         ncpus2 = 1;
1825         /* Init basic tunables, hz etc */
1826         init_param1();
1827
1828         /*
1829          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1830          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1831          * the address space
1832          */
1833         /*
1834          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1835          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1836          */
1837         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1838         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1839
1840         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1841                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1842         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1843         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1844                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1845
1846         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1847
1848         /*
1849          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1850          * early in the boot sequence because the system assumes
1851          * that 'curthread' is never NULL.
1852          */
1853
1854         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1855 #ifdef BDE_DEBUGGER
1856                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1857                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1858                         continue;
1859 #endif
1860                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1861         }
1862
1863         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1864         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1865         lgdt(&r_gdt);
1866
1867         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1868         cpu_gdinit(gd, 0);
1869         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1870         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1871         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1872         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1873         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1874         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1875         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1876         proc0.p_usched = usched_init();
1877         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1878         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1879         thread0.td_proc = &proc0;
1880         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1881         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1882         safepri = TDPRI_MAX;
1883
1884         /* make ldt memory segments */
1885         /*
1886          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1887          * should be spelled ...MAX_USER...
1888          */
1889         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1890         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1891         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1892                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1893
1894         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1895         lldt(_default_ldt);
1896         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1897         /* spinlocks and the BGL */
1898         init_locks();
1899
1900         /*
1901          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1902          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1903          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1904          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1905          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1906          * determine the fault address.
1907          */
1908         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1909 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1910                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911 #else
1912                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913 #endif
1914         }
1915         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1932         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1935         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1936                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1937         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1938                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1939         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1940                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1941
1942         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1943         r_idt.rd_base = (int) idt;
1944         lidt(&r_idt);
1945
1946         /*
1947          * Initialize the console before we print anything out.
1948          */
1949         cninit();
1950
1951         if (metadata_missing)
1952                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1953
1954 #if     NISA >0
1955         isa_defaultirq();
1956 #endif
1957         rand_initialize();
1958
1959 #ifdef DDB
1960         kdb_init();
1961         if (boothowto & RB_KDB)
1962                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1963 #endif
1964
1965         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1966         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1969
1970         /*
1971          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1972          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1973          */
1974         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1975         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1976         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1977         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1978         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1979         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1980         ltr(gsel_tss);
1981
1982         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1983             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1984         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1985             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1986         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1987         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1988         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1989         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1990             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1991         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1992         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1993         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1994
1995         vm86_initialize();
1996         getmemsize(first);
1997         init_param2(physmem);
1998
1999         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2000
2001         /* Map the message buffer. */
2002         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2003                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2004
2005         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2006
2007         /* make a call gate to reenter kernel with */
2008         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2009
2010         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2011         gdp->gd_looffset = x++;
2012         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2013         gdp->gd_stkcpy = 1;
2014         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2015         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2016         gdp->gd_p = 1;
2017         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2018
2019         /* XXX does this work? */
2020         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2021         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2022
2023         /* transfer to user mode */
2024
2025         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2026         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2027
2028         /* setup proc 0's pcb */
2029         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2030         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2031         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2032         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2037  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2038  * data space were allocated in locore.
2039  *
2040  * Note: the idlethread's cpl is 0
2041  *
2042  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2043  */
2044 void
2045 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2046 {
2047         if (cpu)
2048                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2049
2050         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2051                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2052                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2053                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2054         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2055         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2056         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2057         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2058 }
2059
2060 int
2061 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2062 {
2063         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2064             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2065                 return (TRUE);
2066         }
2067         return (FALSE);
2068 }
2069
2070 struct globaldata *
2071 globaldata_find(int cpu)
2072 {
2073         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2074         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2075 }
2076
2077 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2078 static void f00f_hack(void *unused);
2079 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2080
2081 static void
2082 f00f_hack(void *unused)
2083 {
2084         struct gate_descriptor *new_idt;
2085         vm_offset_t tmp;
2086
2087         if (!has_f00f_bug)
2088                 return;
2089
2090         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2091
2092         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2093
2094         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2095         if (tmp == 0)
2096                 panic("kmem_alloc returned 0");
2097         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2098                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2099         /* Put the first seven entries in the lower page */
2100         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2101         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2102         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2103         lidt(&r_idt);
2104         idt = new_idt;
2105         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2106                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2107                 panic("vm_map_protect failed");
2108         return;
2109 }
2110 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2111
2112 int
2113 ptrace_set_pc(p, addr)
2114         struct proc *p;
2115         unsigned long addr;
2116 {
2117         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2118         return (0);
2119 }
2120
2121 int
2122 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2123 {
2124         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2125         return (0);
2126 }
2127
2128 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2129         struct proc *p;
2130         vm_offset_t addr;
2131         size_t len;
2132 {
2133         vm_offset_t gap;
2134
2135         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2136                 return EPERM;
2137         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2138                 return 0;
2139
2140         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2141
2142         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2143                 return EPERM;
2144         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2145             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2146                 return 0;
2147         return EPERM;
2148 }
2149
2150 int ptrace_write_u(p, off, data)
2151         struct proc *p;
2152         vm_offset_t off;
2153         long data;
2154 {
2155         struct trapframe frame_copy;
2156         vm_offset_t min;
2157         struct trapframe *tp;
2158
2159         /*
2160          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2161          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2162          */
2163         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2164         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2165                 tp = p->p_md.md_regs;
2166                 frame_copy = *tp;
2167                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2168                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2169                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2170                         return (EINVAL);
2171                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2172                 return (0);
2173         }
2174
2175         /*
2176          * The PCB is at the end of the user area YYY
2177          */
2178         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2179         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2180         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2181                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2182                 return (0);
2183         }
2184         return (EFAULT);
2185 }
2186
2187 int
2188 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2189 {
2190         struct pcb *pcb;
2191         struct trapframe *tp;
2192
2193         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2194         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2195         regs->r_es = tp->tf_es;
2196         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2197         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2198         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2199         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2200         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2201         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2202         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2203         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2204         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2205         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2206         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2207         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2208         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2209         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2210         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2211         return (0);
2212 }
2213
2214 int
2215 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2216 {
2217         struct pcb *pcb;
2218         struct trapframe *tp;
2219
2220         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2221         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2222             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2223                 return (EINVAL);
2224         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2225         tp->tf_es = regs->r_es;
2226         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2227         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2228         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2229         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2230         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2231         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2232         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2233         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2234         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2235         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2236         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2237         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2238         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2239         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2240         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2241         return (0);
2242 }
2243
2244 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2245 static void
2246 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2247         struct savexmm *sv_xmm;
2248         struct save87 *sv_87;
2249 {
2250         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2251         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2252         int i;
2253
2254         /* FPU control/status */
2255         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2256         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2257         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2258         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2259         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2260         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2261         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2262         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2263
2264         /* FPU registers */
2265         for (i = 0; i < 8; ++i)
2266                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2267
2268         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2269 }
2270
2271 static void
2272 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2273         struct save87 *sv_87;
2274         struct savexmm *sv_xmm;
2275 {
2276         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2277         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2278         int i;
2279
2280         /* FPU control/status */
2281         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2282         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2283         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2284         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2285         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2286         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2287         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2288         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2289
2290         /* FPU registers */
2291         for (i = 0; i < 8; ++i)
2292                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2293
2294         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2295 }
2296 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2297
2298 int
2299 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2300 {
2301 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2302         if (cpu_fxsr) {
2303                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2304                                 (struct save87 *)fpregs);
2305                 return (0);
2306         }
2307 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2308         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2309         return (0);
2310 }
2311
2312 int
2313 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2314 {
2315 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2316         if (cpu_fxsr) {
2317                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2318                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2319                 return (0);
2320         }
2321 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2322         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2323         return (0);
2324 }
2325
2326 int
2327 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2328 {
2329         if (lp == NULL) {
2330                 dbregs->dr0 = rdr0();
2331                 dbregs->dr1 = rdr1();
2332                 dbregs->dr2 = rdr2();
2333                 dbregs->dr3 = rdr3();
2334                 dbregs->dr4 = rdr4();
2335                 dbregs->dr5 = rdr5();
2336                 dbregs->dr6 = rdr6();
2337                 dbregs->dr7 = rdr7();
2338         } else {
2339                 struct pcb *pcb;
2340
2341                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2342                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2343                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2344                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2345                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2346                 dbregs->dr4 = 0;
2347                 dbregs->dr5 = 0;
2348                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2349                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2350         }
2351         return (0);
2352 }
2353
2354 int
2355 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2356 {
2357         if (lp == NULL) {
2358                 load_dr0(dbregs->dr0);
2359                 load_dr1(dbregs->dr1);
2360                 load_dr2(dbregs->dr2);
2361                 load_dr3(dbregs->dr3);
2362                 load_dr4(dbregs->dr4);
2363                 load_dr5(dbregs->dr5);
2364                 load_dr6(dbregs->dr6);
2365                 load_dr7(dbregs->dr7);
2366         } else {
2367                 struct pcb *pcb;
2368                 struct ucred *ucred;
2369                 int i;
2370                 uint32_t mask1, mask2;
2371
2372                 /*
2373                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2374                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2375                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2376                  * TRCTRAP.
2377                  */
2378                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2379                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2380                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2381                                 return (EINVAL);
2382
2383                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2384                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2385
2386                 /*
2387                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2388                  * process's address space.  If a process could do this, it
2389                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2390                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2391                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2392                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2393                  * uid 0.
2394                  *
2395                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2396                  * address space is written into from within the kernel
2397                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2398                  * from within kernel mode?
2399                  */
2400
2401                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2402                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2403                                 /* dr0 is enabled */
2404                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2405                                         return (EINVAL);
2406                         }
2407
2408                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2409                                 /* dr1 is enabled */
2410                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2411                                         return (EINVAL);
2412                         }
2413
2414                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2415                                 /* dr2 is enabled */
2416                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2417                                         return (EINVAL);
2418                         }
2419
2420                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2421                                 /* dr3 is enabled */
2422                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2423                                         return (EINVAL);
2424                         }
2425                 }
2426
2427                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2428                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2429                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2430                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2431                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2432                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2433
2434                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2435         }
2436
2437         return (0);
2438 }
2439
2440 /*
2441  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2442  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2443  */
2444 int
2445 user_dbreg_trap(void)
2446 {
2447         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2448         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2449         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2450         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2451         int i;
2452
2453         dr7 = rdr7();
2454         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2455                 /*
2456                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2457                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2458                  * hardware debug registers
2459                  */
2460                 return 0;
2461         }
2462
2463         nbp = 0;
2464         dr6 = rdr6();
2465         bp = dr6 & 0x0000000f;
2466
2467         if (!bp) {
2468                 /*
2469                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2470                  * trap was not caused by any of the debug registers
2471                  */
2472                 return 0;
2473         }
2474
2475         /*
2476          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2477          * which ones and if any of them are user space addresses
2478          */
2479
2480         if (bp & 0x01) {
2481                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2482         }
2483         if (bp & 0x02) {
2484                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2485         }
2486         if (bp & 0x04) {
2487                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2488         }
2489         if (bp & 0x08) {
2490                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2491         }
2492
2493         for (i=0; i<nbp; i++) {
2494                 if (addr[i] <
2495                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2496                         /*
2497                          * addr[i] is in user space
2498                          */
2499                         return nbp;
2500                 }
2501         }
2502
2503         /*
2504          * None of the breakpoints are in user space.
2505          */
2506         return 0;
2507 }
2508
2509
2510 #ifndef DDB
2511 void
2512 Debugger(const char *msg)
2513 {
2514         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2515 }
2516 #endif /* no DDB */
2517
2518 #include <sys/disklabel.h>
2519
2520 /*
2521  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2522  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2523  * if needed, and signal errors or early completion.
2524  *
2525  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2526  * block number, and returned.
2527  */
2528 struct bio *
2529 bounds_check_with_label(dev_t dev, struct bio *bio,
2530                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2531 {
2532         struct bio *nbio;
2533         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2534         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2535         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2536         int maxsz = p->p_size,
2537                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2538         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2539
2540         /* overwriting disk label ? */
2541         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2542         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2543 #if LABELSECTOR != 0
2544             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2545 #endif
2546             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2547                 bp->b_error = EROFS;
2548                 goto error;
2549         }
2550
2551 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2552         /* overwriting master boot record? */
2553         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2554             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2555                 bp->b_error = EROFS;
2556                 goto error;
2557         }
2558 #endif
2559
2560         /*
2561          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2562          */
2563         if (bio->bio_offset < 0)
2564                 goto bad;
2565         if (blkno + sz > maxsz) {
2566                 /*
2567                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2568                  */
2569                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2570                         goto bad;
2571
2572                 /*
2573                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2574                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2575                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2576                  */
2577                 if (blkno == maxsz) {
2578                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2579                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2580                         goto done;
2581                 }
2582                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2583         }
2584         nbio = push_bio(bio);
2585         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2586         return (nbio);
2587
2588         /*
2589          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2590          * when we return NULL.
2591          */
2592 bad:
2593         bp->b_error = EINVAL;
2594 error:
2595         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2596         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2597 done:
2598         return (NULL);
2599 }
2600
2601 #ifdef DDB
2602
2603 /*
2604  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2605  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2606  * called inside DDB.
2607  *
2608  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2609  */
2610
2611 #undef inb
2612 #undef outb
2613
2614 /* silence compiler warnings */
2615 u_char inb(u_int);
2616 void outb(u_int, u_char);
2617
2618 u_char
2619 inb(u_int port)
2620 {
2621         u_char  data;
2622         /*
2623          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2624          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2625          * if we tell it to load (u_short) port.
2626          */
2627         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2628         return (data);
2629 }
2630
2631 void
2632 outb(u_int port, u_char data)
2633 {
2634         u_char  al;
2635         /*
2636          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2637          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2638          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2639          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2640          */
2641         al = data;
2642         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2643 }
2644
2645 #endif /* DDB */
2646
2647
2648
2649 #include "opt_cpu.h"
2650
2651
2652 /*
2653  * initialize all the SMP locks
2654  */
2655
2656 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2657 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2658
2659 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2660 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2661
2662 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2663 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2664
2665 /* critical region around INTR() routines */
2666 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2667
2668 /* lock region used by kernel profiling */
2669 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2670
2671 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2672 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2673
2674 /* locks kernel printfs */
2675 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2676
2677 /* lock regions around the clock hardware */
2678 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2679
2680 /* lock around the MP rendezvous */
2681 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2682
2683 static void
2684 init_locks(void)
2685 {
2686         /*
2687          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2688          */
2689         /*
2690          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2691          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2692          */
2693 #ifdef SMP
2694         cpu_get_initial_mplock();
2695 #endif
2696         /* DEPRECATED */
2697         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2698         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2699         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2700         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2701         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2702         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2703         spin_lock_init(&com_spinlock);
2704         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2705         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2706
2707         /* our token pool needs to work early */
2708         lwkt_token_pool_init();
2709 }
2710