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 1.23 2003/07/08 06:27:26 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "apm.h"
  43 #include "ether.h"
  44 #include "npx.h"
  45 #include "opt_atalk.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_directio.h"
  50 #include "opt_inet.h"
  51 #include "opt_ipx.h"
  52 #include "opt_maxmem.h"
  53 #include "opt_msgbuf.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55 #include "opt_swap.h"
  56 #include "opt_user_ldt.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/callout.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.h>
  76
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/vm_param.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81 #include <vm/vm_object.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_map.h>
  84 #include <vm/vm_pager.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86
  87 #include <sys/thread2.h>
  88
  89 #include <sys/user.h>
  90 #include <sys/exec.h>
  91 #include <sys/cons.h>
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/reg.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/ipl.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #ifdef SMP
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #endif
 107 #ifdef PERFMON
 108 #include <machine/perfmon.h>
 109 #endif
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111
 112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 113 #include <i386/isa/isa_device.h>
 114 #endif
 115 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 116 #include <isa/rtc.h>
 117 #include <machine/vm86.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 121
 122 extern void init386 __P((int first));
 123 extern void dblfault_handler __P((void));
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup __P((void *));
 131 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm __P((struct save87 *, struct savexmm *));
 133 static void fill_fpregs_xmm __P((struct savexmm *, struct save87 *));
 134 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 143
 144 int     _udatasel, _ucodesel;
 145 u_int   atdevbase;
 146
 147 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 148 extern int swtch_optim_stats;
 149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 150         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 151 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 152         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 153 #endif
 154
 155 #ifdef PC98
 156 static int      ispc98 = 1;
 157 #else
 158 static int      ispc98 = 0;
 159 #endif
 160 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 161
 162 int physmem = 0;
 163 int cold = 1;
 164
 165 static int
 166 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 167 {
 168         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 169         return (error);
 170 }
 171
 172 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 173         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 174
 175 static int
 176 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 177 {
 178         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 179                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 180         return (error);
 181 }
 182
 183 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 184         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 185
 186 static int
 187 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 188 {
 189         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 190                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 191         return (error);
 192 }
 193
 194 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 195         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 196
 197 static int
 198 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 199 {
 200         int error;
 201
 202         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 203          * some initial nulls).
 204          */
 205         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 206                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 207         if(error) return(error);
 208         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 209                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 210                         msgbufp->msg_bufr,req);
 211         }
 212         return(error);
 213 }
 214
 215 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 216         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 217
 218 static int msgbuf_clear;
 219
 220 static int
 221 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 222 {
 223         int error;
 224         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 225                 req);
 226         if (!error && req->newptr) {
 227                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 228                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 229                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 230                 msgbuf_clear=0;
 231         }
 232         return (error);
 233 }
 234
 235 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 236         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 237         "Clear kernel message buffer");
 238
 239 int bootverbose = 0, Maxmem = 0;
 240 long dumplo;
 241
 242 vm_offset_t phys_avail[10];
 243
 244 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 245 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 246
 247 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 248 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 249 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 250 static struct trapframe proc0_tf;
 251
 252 static void
 253 cpu_startup(dummy)
 254         void *dummy;
 255 {
 256         register unsigned i;
 257         register caddr_t v;
 258         vm_offset_t maxaddr;
 259         vm_size_t size = 0;
 260         int firstaddr;
 261         vm_offset_t minaddr;
 262
 263         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 264                 bootverbose++;
 265
 266         /*
 267          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 268          */
 269         printf("%s", version);
 270         startrtclock();
 271         printcpuinfo();
 272         panicifcpuunsupported();
 273 #ifdef PERFMON
 274         perfmon_init();
 275 #endif
 276         printf("real memory  = %u (%uK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 277         /*
 278          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 279          */
 280         if (bootverbose) {
 281                 int indx;
 282
 283                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 284                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 285                         unsigned int size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 286
 287                         printf("0x%08x - 0x%08x, %u bytes (%u pages)\n",
 288                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 289                             size1 / PAGE_SIZE);
 290                 }
 291         }
 292
 293         /*
 294          * Calculate callout wheel size
 295          */
 296         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 297              callwheelsize < ncallout;
 298              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 299                 ;
 300         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 301
 302         /*
 303          * Allocate space for system data structures.
 304          * The first available kernel virtual address is in "v".
 305          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 306          * As pages of memory are allocated and cleared,
 307          * "firstaddr" is incremented.
 308          * An index into the kernel page table corresponding to the
 309          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 310          */
 311
 312         /*
 313          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 314          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 315          * addresses to the various data structures.
 316          */
 317         firstaddr = 0;
 318 again:
 319         v = (caddr_t)firstaddr;
 320
 321 #define valloc(name, type, num) \
 322             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 323 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 324             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 325
 326         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 327         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 328
 329         /*
 330          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 331          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 332          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 333          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 334          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 335          * maxbcache bytes.
 336          *
 337          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 338          */
 339         if (nbuf == 0) {
 340                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 341                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 342
 343                 nbuf = 50;
 344                 if (kbytes > 4096)
 345                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 346                 if (kbytes > 65536)
 347                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 348                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 349                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 350         }
 351
 352         /*
 353          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 354          * kernel_map.
 355          */
 356         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 357             (BKVASIZE * 2)) {
 358                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 359                     (BKVASIZE * 2);
 360                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 361         }
 362
 363         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 364 #ifdef NSWBUF_MIN
 365         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 366                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 367 #endif
 368 #ifdef DIRECTIO
 369         ffs_rawread_setup();
 370 #endif
 371
 372         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 373         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 374         v = bufhashinit(v);
 375
 376         /*
 377          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 378          */
 379         if (firstaddr == 0) {
 380                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 381                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 382                 if (firstaddr == 0)
 383                         panic("startup: no room for tables");
 384                 goto again;
 385         }
 386
 387         /*
 388          * End of second pass, addresses have been assigned
 389          */
 390         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 391                 panic("startup: table size inconsistency");
 392
 393         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 394                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 395         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 396                                 (nbuf*BKVASIZE));
 397         buffer_map->system_map = 1;
 398         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 399                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 400         pager_map->system_map = 1;
 401         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 402                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 403
 404         /*
 405          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 406          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 407          */
 408         {
 409                 vm_offset_t mb_map_size;
 410
 411                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 412                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 413                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 414                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 415                 mb_map = kmem_suballoc(kmem_map, (vm_offset_t *)&mbutl, &maxaddr,
 416                         mb_map_size);
 417                 mb_map->system_map = 1;
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Initialize callouts
 422          */
 423         SLIST_INIT(&callfree);
 424         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 425                 callout_init(&callout[i]);
 426                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 427                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 428         }
 429
 430         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 431                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 432         }
 433
 434 #if defined(USERCONFIG)
 435         userconfig();
 436         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 437 #endif
 438
 439         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 440             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 441
 442         /*
 443          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 444          */
 445         bufinit();
 446         vm_pager_bufferinit();
 447
 448 #ifdef SMP
 449         /*
 450          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 451          */
 452         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 453         mp_announce();
 454 #endif  /* SMP */
 455         cpu_setregs();
 456 }
 457
 458 /*
 459  * Send an interrupt to process.
 460  *
 461  * Stack is set up to allow sigcode stored
 462  * at top to call routine, followed by kcall
 463  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 464  * resets the signal mask, the stack, and the
 465  * frame pointer, it returns to the user
 466  * specified pc, psl.
 467  */
 468 static void
 469 osendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 470 {
 471         register struct proc *p = curproc;
 472         register struct trapframe *regs;
 473         register struct osigframe *fp;
 474         struct osigframe sf;
 475         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 476         int oonstack;
 477
 478         regs = p->p_md.md_regs;
 479         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 480
 481         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 482         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) && !oonstack &&
 483             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 484                 fp = (struct osigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 485                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 486                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 487         }
 488         else
 489                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 490
 491         /* Translate the signal if appropriate */
 492         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 493                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 494                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 495         }
 496
 497         /* Build the argument list for the signal handler. */
 498         sf.sf_signum = sig;
 499         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 500         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 501                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 502                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 503                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 504                 sf.sf_siginfo.si_code = code;
 505                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 506         }
 507         else {
 508                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 509                 sf.sf_arg2 = code;
 510                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 511                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 512         }
 513
 514         /* save scratch registers */
 515         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 516         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 517         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 518         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 519         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 520         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 521         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 522         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 523         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 524         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 525         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 526         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 527         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 528
 529         /* Build the signal context to be used by sigreturn. */
 530         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = oonstack;
 531         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 532         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 533         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 534         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 535         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 536         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 537         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 538
 539         /*
 540          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 541          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 542          * eflags.
 543          */
 544         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 545                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 546                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 547
 548                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 549                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 550                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 551                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 552
 553                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 554                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 555                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP))
 556                             | (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 557                 /* see sendsig for comment */
 558                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 559         }
 560
 561         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 562         if (copyout(&sf, fp, sizeof(struct osigframe)) != 0) {
 563                 /*
 564                  * Something is wrong with the stack pointer.
 565                  * ...Kill the process.
 566                  */
 567                 sigexit(p, SIGILL);
 568         }
 569
 570         regs->tf_esp = (int)fp;
 571         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 572         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 573         regs->tf_cs = _ucodesel;
 574         regs->tf_ds = _udatasel;
 575         regs->tf_es = _udatasel;
 576         regs->tf_fs = _udatasel;
 577         load_gs(_udatasel);
 578         regs->tf_ss = _udatasel;
 579 }
 580
 581 void
 582 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 583         sig_t catcher;
 584         int sig;
 585         sigset_t *mask;
 586         u_long code;
 587 {
 588         struct proc *p = curproc;
 589         struct trapframe *regs;
 590         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 591         struct sigframe sf, *sfp;
 592         int oonstack;
 593
 594         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 595                 osendsig(catcher, sig, mask, code);
 596                 return;
 597         }
 598
 599         regs = p->p_md.md_regs;
 600         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 601
 602         /* save user context */
 603         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 604         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 605         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 606         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 607         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 608         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 609
 610         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 611         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 612             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 613                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 614                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 615                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 616         }
 617         else
 618                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 619
 620         /* Translate the signal is appropriate */
 621         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 622                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 623                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 624         }
 625
 626         /* Build the argument list for the signal handler. */
 627         sf.sf_signum = sig;
 628         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 629         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 630                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 631                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 632                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 633
 634                 /* fill siginfo structure */
 635                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 636                 sf.sf_si.si_code = code;
 637                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 638         }
 639         else {
 640                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 641                 sf.sf_siginfo = code;
 642                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 643                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 644         }
 645
 646         /*
 647          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 648          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 649          * eflags.
 650          */
 651         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 652                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 653                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 654
 655                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 656                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 657                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 658                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 659
 660                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 661                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 662                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 663                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 664
 665                 /*
 666                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 667                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 668                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 669                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 670                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 671                  */
 672                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 673         }
 674
 675         /*
 676          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 677          */
 678         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 679                 /*
 680                  * Something is wrong with the stack pointer.
 681                  * ...Kill the process.
 682                  */
 683                 sigexit(p, SIGILL);
 684         }
 685
 686         regs->tf_esp = (int)sfp;
 687         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 688         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 689         regs->tf_cs = _ucodesel;
 690         regs->tf_ds = _udatasel;
 691         regs->tf_es = _udatasel;
 692         regs->tf_fs = _udatasel;
 693         load_gs(_udatasel);
 694         regs->tf_ss = _udatasel;
 695 }
 696
 697 /*
 698  * osigreturn_args(struct osigcontext *sigcntxp)
 699  *
 700  * System call to cleanup state after a signal
 701  * has been taken.  Reset signal mask and
 702  * stack state from context left by sendsig (above).
 703  * Return to previous pc and psl as specified by
 704  * context left by sendsig. Check carefully to
 705  * make sure that the user has not modified the
 706  * state to gain improper privileges.
 707  */
 708 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 709 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 710
 711 int
 712 osigreturn(struct osigreturn_args *uap)
 713 {
 714         struct proc *p = curproc;
 715         struct osigcontext *scp;
 716         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 717         int eflags;
 718
 719         scp = uap->sigcntxp;
 720
 721         if (!useracc((caddr_t)scp, sizeof (struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 722                 return(EFAULT);
 723
 724         eflags = scp->sc_ps;
 725         if (eflags & PSL_VM) {
 726                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 727                 struct vm86_kernel *vm86;
 728
 729                 /*
 730                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 731                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 732                  */
 733                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 734                         return (EINVAL);
 735                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 736                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 737                         return (EINVAL);
 738
 739                 /* go back to user mode if both flags are set */
 740                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 741                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 742
 743                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 744                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 745                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 746                 } else {
 747                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 748                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 749                 }
 750                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 751                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 752                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 753                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 754                 tf->tf_ds = _udatasel;
 755                 tf->tf_es = _udatasel;
 756                 tf->tf_fs = _udatasel;
 757         } else {
 758                 /*
 759                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 760                  */
 761                 /*
 762                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 763                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 764                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 765                  * the signal context during signal handling and there is no
 766                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 767                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 768                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 769                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 770                  */
 771                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 772                         return(EINVAL);
 773                 }
 774
 775                 /*
 776                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 777                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 778                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 779                  */
 780                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 781                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 782                         return(EINVAL);
 783                 }
 784                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 785                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 786                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 787         }
 788
 789         /* restore scratch registers */
 790         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 791         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 792         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 793         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 794         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 795         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 796         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 797         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 798         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 799
 800         if (scp->sc_onstack & 01)
 801                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 802         else
 803                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 804
 805         SIGSETOLD(p->p_sigmask, scp->sc_mask);
 806         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 807         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 808         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 809         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 810         regs->tf_eflags = eflags;
 811         return(EJUSTRETURN);
 812 }
 813
 814 /*
 815  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 816  */
 817 int
 818 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 819 {
 820         struct proc *p = curproc;
 821         struct trapframe *regs;
 822         ucontext_t *ucp;
 823         int cs, eflags;
 824
 825         ucp = uap->sigcntxp;
 826
 827         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 828                 return (EFAULT);
 829         if (((struct osigcontext *)ucp)->sc_trapno == 0x01d516)
 830                 return (osigreturn((struct osigreturn_args *)uap));
 831
 832         /*
 833          * Since ucp is not an osigcontext but a ucontext_t, we have to
 834          * check again if all of it is accessible.  A ucontext_t is
 835          * much larger, so instead of just checking for the pointer
 836          * being valid for the size of an osigcontext, now check for
 837          * it being valid for a whole, new-style ucontext_t.
 838          */
 839         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 840                 return (EFAULT);
 841
 842         regs = p->p_md.md_regs;
 843         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 844
 845         if (eflags & PSL_VM) {
 846                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 847                 struct vm86_kernel *vm86;
 848
 849                 /*
 850                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 851                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 852                  */
 853                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 854                         return (EINVAL);
 855                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 856                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 857                         return (EINVAL);
 858
 859                 /* go back to user mode if both flags are set */
 860                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 861                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 862
 863                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 864                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 865                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 866                 } else {
 867                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 868                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 869                 }
 870                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 871                 tf->tf_eflags = eflags;
 872                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 873                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 874                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 875                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 876                 tf->tf_ds = _udatasel;
 877                 tf->tf_es = _udatasel;
 878                 tf->tf_fs = _udatasel;
 879         } else {
 880                 /*
 881                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 882                  */
 883                 /*
 884                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 885                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 886                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 887                  * the signal context during signal handling and there is no
 888                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 889                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 890                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 891                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 892                  */
 893                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 894                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 895                         return(EINVAL);
 896                 }
 897
 898                 /*
 899                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 900                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 901                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 902                  */
 903                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 904                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 905                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 906                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 907                         return(EINVAL);
 908                 }
 909                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 910         }
 911
 912         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 913                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 914         else
 915                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 916
 917         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 918         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 919         return(EJUSTRETURN);
 920 }
 921
 922 /*
 923  * Machine dependent boot() routine
 924  *
 925  * I haven't seen anything to put here yet
 926  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 927  */
 928 void
 929 cpu_boot(int howto)
 930 {
 931 }
 932
 933 /*
 934  * Shutdown the CPU as much as possible
 935  */
 936 void
 937 cpu_halt(void)
 938 {
 939         for (;;)
 940                 __asm__ ("hlt");
 941 }
 942
 943 /*
 944  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 945  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 946  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 947  *
 948  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 949  * the critical section before doing anything else.
 950  *
 951  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system this may cause the system to
 952  * halt until the next clock tick, even if a thread is ready YYY
 953  */
 954 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 955 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 956     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 957
 958 void
 959 cpu_idle(void)
 960 {
 961         crit_exit();
 962         for (;;) {
 963                 lwkt_switch();
 964                 __asm __volatile("cli");
 965                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable()) {
 966                         /*
 967                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 968                          * following the sti.
 969                          */
 970                         __asm __volatile("sti; hlt");
 971                 } else {
 972                         __asm __volatile("sti");
 973                 }
 974         }
 975 }
 976
 977 /*
 978  * Clear registers on exec
 979  */
 980 void
 981 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 982         struct proc *p;
 983         u_long entry;
 984         u_long stack;
 985         u_long ps_strings;
 986 {
 987         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 988         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 989
 990         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 991         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 992         load_gs(_udatasel);
 993
 994 #ifdef USER_LDT
 995         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 996         user_ldt_free(pcb);
 997 #endif
 998
 999         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1000         regs->tf_eip = entry;
1001         regs->tf_esp = stack;
1002         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1003         regs->tf_ss = _udatasel;
1004         regs->tf_ds = _udatasel;
1005         regs->tf_es = _udatasel;
1006         regs->tf_fs = _udatasel;
1007         regs->tf_cs = _ucodesel;
1008
1009         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1010         regs->tf_ebx = ps_strings;
1011
1012         /*
1013          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1014          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1015          */
1016         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1017                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1018                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1019                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1020                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1021                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1022                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1023                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
1024                         /*
1025                          * Clear the debug registers on the running
1026                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1027                          * the next process we switch to.
1028                          */
1029                         reset_dbregs();
1030                 }
1031                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1032         }
1033
1034         /*
1035          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1036          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1037          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1038          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1039          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1040          */
1041         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1042
1043         /*
1044          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
1045          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
1046          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
1047          * configured, since the npx routines normally set up the trap
1048          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
1049          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
1050          * systems with an npx.
1051          */
1052         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
1053
1054 #if NNPX > 0
1055         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1056         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1057 #endif
1058
1059       /*
1060        * XXX - Linux emulator
1061        * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1062        * on it.
1063        */
1064       p->p_retval[1] = 0;
1065 }
1066
1067 void
1068 cpu_setregs(void)
1069 {
1070         unsigned int cr0;
1071
1072         cr0 = rcr0();
1073         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1074         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1075 #ifdef I386_CPU
1076         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1077 #endif
1078                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1079         load_cr0(cr0);
1080         load_gs(_udatasel);
1081 }
1082
1083 static int
1084 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1085 {
1086         int error;
1087         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1088                 req);
1089         if (!error && req->newptr)
1090                 resettodr();
1091         return (error);
1092 }
1093
1094 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1095         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1096
1097 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1098         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1099
1100 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1101         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1102
1103 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1104         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1105
1106 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1107 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1108         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1109
1110 /*
1111  * Initialize 386 and configure to run kernel
1112  */
1113
1114 /*
1115  * Initialize segments & interrupt table
1116  */
1117
1118 int _default_ldt;
1119 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1120 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1121 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1122 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1123
1124 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1125 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1126
1127 int private_tss;                        /* flag indicating private tss */
1128
1129 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1130 extern int has_f00f_bug;
1131 #endif
1132
1133 static struct i386tss dblfault_tss;
1134 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1135
1136 extern  struct user *proc0paddr;
1137
1138
1139 /* software prototypes -- in more palatable form */
1140 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1141 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1142 {       0x0,                    /* segment base address  */
1143         0x0,                    /* length */
1144         0,                      /* segment type */
1145         0,                      /* segment descriptor priority level */
1146         0,                      /* segment descriptor present */
1147         0, 0,
1148         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1149         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1150 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1151 {       0x0,                    /* segment base address  */
1152         0xfffff,                /* length - all address space */
1153         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1154         0,                      /* segment descriptor priority level */
1155         1,                      /* segment descriptor present */
1156         0, 0,
1157         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1158         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1159 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1160 {       0x0,                    /* segment base address  */
1161         0xfffff,                /* length - all address space */
1162         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1163         0,                      /* segment descriptor priority level */
1164         1,                      /* segment descriptor present */
1165         0, 0,
1166         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1167         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1168 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1169 {       0x0,                    /* segment base address  */
1170         0xfffff,                /* length - all address space */
1171         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1172         0,                      /* segment descriptor priority level */
1173         1,                      /* segment descriptor present */
1174         0, 0,
1175         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1176         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1177 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1178 {
1179         0x0,                    /* segment base address */
1180         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1181         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1182         0,                      /* segment descriptor priority level */
1183         1,                      /* segment descriptor present */
1184         0, 0,
1185         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1186         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1187 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1188 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1189         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1190         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1191         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1192         1,                      /* segment descriptor present */
1193         0, 0,
1194         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1195         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1196 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1197 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1198         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1199         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1200         0,                      /* segment descriptor priority level */
1201         1,                      /* segment descriptor present */
1202         0, 0,
1203         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1204         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1205 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1206 {       0x0,                    /* segment base address  */
1207         0x0,                    /* length - all address space */
1208         0,                      /* segment type */
1209         0,                      /* segment descriptor priority level */
1210         0,                      /* segment descriptor present */
1211         0, 0,
1212         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1213         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1214 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1215 {       0x400,                  /* segment base address */
1216         0xfffff,                /* length */
1217         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1218         0,                      /* segment descriptor priority level */
1219         1,                      /* segment descriptor present */
1220         0, 0,
1221         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1222         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1223 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1224 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1225         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1226         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1227         0,                      /* segment descriptor priority level */
1228         1,                      /* segment descriptor present */
1229         0, 0,
1230         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1231         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1232 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1233 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1234         0xfffff,                /* length */
1235         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1236         0,                      /* segment descriptor priority level */
1237         1,                      /* segment descriptor present */
1238         0, 0,
1239         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1240         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1241 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1242 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1243         0xfffff,                /* length */
1244         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1245         0,                      /* segment descriptor priority level */
1246         1,                      /* segment descriptor present */
1247         0, 0,
1248         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1249         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1250 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1251 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1252         0xfffff,                /* length */
1253         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1254         0,                      /* segment descriptor priority level */
1255         1,                      /* segment descriptor present */
1256         0, 0,
1257         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1258         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1259 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1260 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1261         0xfffff,                /* length */
1262         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1263         0,                      /* segment descriptor priority level */
1264         1,                      /* segment descriptor present */
1265         0, 0,
1266         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1267         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1268 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1269 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1270         0xfffff,                /* length */
1271         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1272         0,                      /* segment descriptor priority level */
1273         1,                      /* segment descriptor present */
1274         0, 0,
1275         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1276         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1277 };
1278
1279 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1280         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1281 {       0x0,                    /* segment base address  */
1282         0x0,                    /* length - all address space */
1283         0,                      /* segment type */
1284         0,                      /* segment descriptor priority level */
1285         0,                      /* segment descriptor present */
1286         0, 0,
1287         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1288         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1289         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1290 {       0x0,                    /* segment base address  */
1291         0x0,                    /* length - all address space */
1292         0,                      /* segment type */
1293         0,                      /* segment descriptor priority level */
1294         0,                      /* segment descriptor present */
1295         0, 0,
1296         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1297         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1298         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1299 {       0x0,                    /* segment base address  */
1300         0x0,                    /* length - all address space */
1301         0,                      /* segment type */
1302         0,                      /* segment descriptor priority level */
1303         0,                      /* segment descriptor present */
1304         0, 0,
1305         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1306         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1307         /* Code Descriptor for user */
1308 {       0x0,                    /* segment base address  */
1309         0xfffff,                /* length - all address space */
1310         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1311         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1312         1,                      /* segment descriptor present */
1313         0, 0,
1314         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1315         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1316         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1317 {       0x0,                    /* segment base address  */
1318         0x0,                    /* length - all address space */
1319         0,                      /* segment type */
1320         0,                      /* segment descriptor priority level */
1321         0,                      /* segment descriptor present */
1322         0, 0,
1323         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1324         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1325         /* Data Descriptor for user */
1326 {       0x0,                    /* segment base address  */
1327         0xfffff,                /* length - all address space */
1328         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1329         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1330         1,                      /* segment descriptor present */
1331         0, 0,
1332         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1333         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1334 };
1335
1336 void
1337 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1338         int idx;
1339         inthand_t *func;
1340         int typ;
1341         int dpl;
1342         int selec;
1343 {
1344         struct gate_descriptor *ip;
1345
1346         ip = idt + idx;
1347         ip->gd_looffset = (int)func;
1348         ip->gd_selector = selec;
1349         ip->gd_stkcpy = 0;
1350         ip->gd_xx = 0;
1351         ip->gd_type = typ;
1352         ip->gd_dpl = dpl;
1353         ip->gd_p = 1;
1354         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1355 }
1356
1357 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1358
1359 extern inthand_t
1360         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1361         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1362         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1363         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1364         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1365
1366 void
1367 sdtossd(sd, ssd)
1368         struct segment_descriptor *sd;
1369         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1370 {
1371         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1372         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1373         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1374         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1375         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1376         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1377         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1378 }
1379
1380 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1381
1382 /*
1383  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1384  * available physical memory in the system, then test this memory and
1385  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1386  *
1387  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1388  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1389  *
1390  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1391  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1392  */
1393 static void
1394 getmemsize(int first)
1395 {
1396         int i, physmap_idx, pa_indx;
1397         int hasbrokenint12;
1398         u_int basemem, extmem;
1399         struct vm86frame vmf;
1400         struct vm86context vmc;
1401         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1402         pt_entry_t pte;
1403         const char *cp;
1404         struct {
1405                 u_int64_t base;
1406                 u_int64_t length;
1407                 u_int32_t type;
1408         } *smap;
1409
1410         hasbrokenint12 = 0;
1411         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1412         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1413         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1414         basemem = 0;
1415
1416         /*
1417          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1418          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1419          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1420          */
1421         if (hasbrokenint12) {
1422                 goto int15e820;
1423         }
1424
1425         /*
1426          * Perform "base memory" related probes & setup
1427          */
1428         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1429         basemem = vmf.vmf_ax;
1430         if (basemem > 640) {
1431                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1432                         basemem);
1433                 basemem = 640;
1434         }
1435
1436         /*
1437          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1438          * between the end of base memory and the start of
1439          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1440          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1441          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1442          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1443          * to begin with and then parts of it are remapped.
1444          * The parts that aren't remapped form holes that
1445          * remain read-only and are unused by the kernel.
1446          * The base memory area is below the physical end of
1447          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1448          * The part of it from PAGE_SIZE to
1449          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1450          * remapped and used by the kernel later.)
1451          *
1452          * This code is similar to the code used in
1453          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1454          * allocated we simply change the mapping.
1455          */
1456         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1457              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1458                 pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1459                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1460         }
1461
1462         /*
1463          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1464          * that the bios can scribble on it.
1465          */
1466         pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1467         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1468                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1469
1470 int15e820:
1471         /*
1472          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1473          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1474          */
1475         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1476         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1477
1478         /*
1479          * get memory map with INT 15:E820
1480          */
1481 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1482 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1483
1484         vmc.npages = 0;
1485         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1486         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1487
1488         physmap_idx = 0;
1489         vmf.vmf_ebx = 0;
1490         do {
1491                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1492                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1493                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1494                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1495                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1496                         break;
1497                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1498                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1499                                 smap->type,
1500                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1501                                 (u_int32_t)smap->base,
1502                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1503                                 (u_int32_t)smap->length);
1504
1505                 if (smap->type != 0x01)
1506                         goto next_run;
1507
1508                 if (smap->length == 0)
1509                         goto next_run;
1510
1511                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1512                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1513                             (u_int)(smap->length / 1024));
1514                         goto next_run;
1515                 }
1516
1517                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1518                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1519                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1520                                         printf(
1521         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1522                                 goto next_run;
1523                         }
1524                 }
1525
1526                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1527                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1528                         goto next_run;
1529                 }
1530
1531                 physmap_idx += 2;
1532                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1533                         printf(
1534                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1535                         break;
1536                 }
1537                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1538                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1539 next_run:
1540         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1541
1542         /*
1543          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1544          */
1545         if (basemem == 0) {
1546                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1547                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1548                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1549                                 break;
1550                         }
1551                 }
1552
1553                 if (basemem == 0) {
1554                         basemem = 640;
1555                 }
1556
1557                 if (basemem > 640) {
1558                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1559                                 basemem);
1560                         basemem = 640;
1561                 }
1562
1563                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1564                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1565                         pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1566                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1567                 }
1568
1569                 pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1570                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1571                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1572         }
1573
1574         if (physmap[1] != 0)
1575                 goto physmap_done;
1576
1577         /*
1578          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1579          */
1580         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1581         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1582                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1583         } else {
1584 #if 0
1585                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1586                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1587                 extmem = vmf.vmf_ax;
1588 #else
1589                 /*
1590                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1591                  */
1592                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1593 #endif
1594         }
1595
1596         /*
1597          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1598          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1599          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1600          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1601          * them beyond the limit.
1602          *
1603          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1604          *      chop it to 15MB.
1605          */
1606         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1607                 extmem = 15 * 1024;
1608
1609         physmap[0] = 0;
1610         physmap[1] = basemem * 1024;
1611         physmap_idx = 2;
1612         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1613         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1614
1615 physmap_done:
1616         /*
1617          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1618          */
1619
1620 #ifdef SMP
1621         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1622         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1623
1624         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1625         mp_probe();
1626 #endif
1627
1628         /*
1629          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1630          * highest page of the physical address space.  It should be
1631          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1632          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1633          */
1634         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1635
1636 #ifdef MAXMEM
1637         Maxmem = MAXMEM / 4;
1638 #endif
1639
1640         /*
1641          * hw.maxmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1642          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1643          */
1644         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1645                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1646                 char *ep;
1647
1648                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1649                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1650                         switch(*ep) {
1651                         case 'g':
1652                         case 'G':
1653                                 AllowMem <<= 10;
1654                         case 'm':
1655                         case 'M':
1656                                 AllowMem <<= 10;
1657                         case 'k':
1658                         case 'K':
1659                                 AllowMem <<= 10;
1660                                 break;
1661                         default:
1662                                 AllowMem = sanity = 0;
1663                         }
1664                         if (AllowMem < sanity)
1665                                 AllowMem = 0;
1666                 }
1667                 if (AllowMem == 0)
1668                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1669                 else
1670                         Maxmem = atop(AllowMem);
1671         }
1672
1673         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1674             (boothowto & RB_VERBOSE))
1675                 printf("Physical memory use set to %uK\n", Maxmem * 4);
1676
1677         /*
1678          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1679          * extend the last memory segment to the new limit.
1680          */
1681         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1682                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1683
1684         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1685         pmap_bootstrap(first, 0);
1686
1687         /*
1688          * Size up each available chunk of physical memory.
1689          */
1690         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1691         pa_indx = 0;
1692         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1693         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1694 #if 0
1695         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE);
1696 #else
1697         pte = (pt_entry_t)CMAP1;
1698 #endif
1699
1700         /*
1701          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1702          * round up the start address and round down the end address.
1703          */
1704         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1705                 vm_offset_t end;
1706
1707                 end = ptoa(Maxmem);
1708                 if (physmap[i + 1] < end)
1709                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1710                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1711                         int tmp, page_bad;
1712 #if 0
1713                         int *ptr = 0;
1714 #else
1715                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1716 #endif
1717
1718                         /*
1719                          * block out kernel memory as not available.
1720                          */
1721                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1722                                 continue;
1723
1724                         page_bad = FALSE;
1725
1726                         /*
1727                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1728                          */
1729                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1730                         invltlb();
1731
1732                         tmp = *(int *)ptr;
1733                         /*
1734                          * Test for alternating 1's and 0's
1735                          */
1736                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1737                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1738                                 page_bad = TRUE;
1739                         }
1740                         /*
1741                          * Test for alternating 0's and 1's
1742                          */
1743                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1744                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1745                         page_bad = TRUE;
1746                         }
1747                         /*
1748                          * Test for all 1's
1749                          */
1750                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1751                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1752                                 page_bad = TRUE;
1753                         }
1754                         /*
1755                          * Test for all 0's
1756                          */
1757                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1758                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1759                                 page_bad = TRUE;
1760                         }
1761                         /*
1762                          * Restore original value.
1763                          */
1764                         *(int *)ptr = tmp;
1765
1766                         /*
1767                          * Adjust array of valid/good pages.
1768                          */
1769                         if (page_bad == TRUE) {
1770                                 continue;
1771                         }
1772                         /*
1773                          * If this good page is a continuation of the
1774                          * previous set of good pages, then just increase
1775                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1776                          * Note that "end" points one higher than end,
1777                          * making the range >= start and < end.
1778                          * If we're also doing a speculative memory
1779                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1780                          * so that we keep going. The first bad page
1781                          * will terminate the loop.
1782                          */
1783                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1784                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1785                         } else {
1786                                 pa_indx++;
1787                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1788                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1789                                         pa_indx--;
1790                                         break;
1791                                 }
1792                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1793                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1794                         }
1795                         physmem++;
1796                 }
1797         }
1798         *pte = 0;
1799         invltlb();
1800
1801         /*
1802          * XXX
1803          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1804          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1805          * calculation, etc.).
1806          */
1807         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1808             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1809                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1810                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1811                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1812         }
1813
1814         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1815
1816         /* Trim off space for the message buffer. */
1817         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1818
1819         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1820 }
1821
1822 void
1823 init386(int first)
1824 {
1825         struct gate_descriptor *gdp;
1826         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1827         struct mdglobaldata *gd;
1828
1829         /*
1830          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1831          */
1832         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1833         bzero(gd, sizeof(*gd));
1834
1835         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1836
1837         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1838
1839         metadata_missing = 0;
1840         if (bootinfo.bi_modulep) {
1841                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1842                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1843         } else {
1844                 metadata_missing = 1;
1845         }
1846         if (bootinfo.bi_envp)
1847                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1848
1849         /* start with one cpu */
1850         ncpus = 1;
1851         /* Init basic tunables, hz etc */
1852         init_param1();
1853
1854         /*
1855          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1856          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1857          * the address space
1858          */
1859         /*
1860          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1861          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1862          */
1863         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1864         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1865
1866         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1867                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1868         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1869         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1870                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1871
1872         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1873
1874         /*
1875          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1876          * early in the boot sequence because the system assumes
1877          * that 'curthread' is never NULL.
1878          */
1879
1880         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1881 #ifdef BDE_DEBUGGER
1882                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1883                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1884                         continue;
1885 #endif
1886                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1887         }
1888
1889         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1890         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1891         lgdt(&r_gdt);
1892
1893         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1894         cpu_gdinit(gd, 0);
1895         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1896         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1897         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1898         proc0.p_thread = &thread0;
1899         proc0.p_flag |= P_CURPROC;
1900         gd->mi.gd_uprocscheduled = 1;
1901         thread0.td_proc = &proc0;
1902         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1903         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1904
1905         /* make ldt memory segments */
1906         /*
1907          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1908          * should be spelled ...MAX_USER...
1909          */
1910         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1911         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1912         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1913                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1914
1915         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1916         lldt(_default_ldt);
1917 #ifdef USER_LDT
1918         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1919 #endif
1920         /* spinlocks and the BGL */
1921         init_locks();
1922
1923         /* exceptions */
1924         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1925                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1932         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1935         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1936         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1937         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1938         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1939         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1940         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1941         setidt(15, &IDTVEC(rsvd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1942         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1943         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1944         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1945         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1946         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1947                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1948
1949         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1950         r_idt.rd_base = (int) idt;
1951         lidt(&r_idt);
1952
1953         /*
1954          * Initialize the console before we print anything out.
1955          */
1956         cninit();
1957
1958         if (metadata_missing)
1959                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1960
1961 #include        "isa.h"
1962 #if     NISA >0
1963         isa_defaultirq();
1964 #endif
1965         rand_initialize();
1966
1967 #ifdef DDB
1968         kdb_init();
1969         if (boothowto & RB_KDB)
1970                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1971 #endif
1972
1973         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1974         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1976         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1977
1978         /*
1979          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1980          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1981          */
1982         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1983         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1984         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1985         private_tss = 0;
1986         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1987         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1988         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1989         ltr(gsel_tss);
1990
1991         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1992             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1993         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1994             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1995         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1996         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1997         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1998         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1999             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2000         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2001         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2002         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2003
2004         vm86_initialize();
2005         getmemsize(first);
2006         init_param2(physmem);
2007
2008         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2009
2010         /* Map the message buffer. */
2011         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2012                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2013
2014         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2015
2016         /* make a call gate to reenter kernel with */
2017         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2018
2019         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2020         gdp->gd_looffset = x++;
2021         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2022         gdp->gd_stkcpy = 1;
2023         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2024         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2025         gdp->gd_p = 1;
2026         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2027
2028         /* XXX does this work? */
2029         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2030         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2031
2032         /* transfer to user mode */
2033
2034         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2035         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2036
2037         /* setup proc 0's pcb */
2038         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2039         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2040 #ifdef SMP
2041 #if 0
2042         thread0.td_pcb->pcb_mpnest = 1;
2043 #endif
2044 #endif
2045         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2046         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2051  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2052  * data space were allocated in locore.
2053  *
2054  * Note: the idlethread's cpl is 0
2055  *
2056  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2057  */
2058 void
2059 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2060 {
2061         char *sp;
2062
2063         if (cpu)
2064                 gd->mi.gd_curthread = &gd->gd_idlethread;
2065
2066         gd->mi.gd_idletd = &gd->gd_idlethread;
2067         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2068         lwkt_init_thread(&gd->gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2069         lwkt_set_comm(&gd->gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2070         gd->gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2071         gd->gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2072         *(void **)gd->gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2073 }
2074
2075 struct globaldata *
2076 globaldata_find(int cpu)
2077 {
2078         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2079         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2080 }
2081
2082 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2083 static void f00f_hack(void *unused);
2084 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2085
2086 static void
2087 f00f_hack(void *unused)
2088 {
2089         struct gate_descriptor *new_idt;
2090         vm_offset_t tmp;
2091
2092         if (!has_f00f_bug)
2093                 return;
2094
2095         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2096
2097         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2098
2099         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2100         if (tmp == 0)
2101                 panic("kmem_alloc returned 0");
2102         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2103                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2104         /* Put the first seven entries in the lower page */
2105         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2106         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2107         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2108         lidt(&r_idt);
2109         idt = new_idt;
2110         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2111                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2112                 panic("vm_map_protect failed");
2113         return;
2114 }
2115 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2116
2117 int
2118 ptrace_set_pc(p, addr)
2119         struct proc *p;
2120         unsigned long addr;
2121 {
2122         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2123         return (0);
2124 }
2125
2126 int
2127 ptrace_single_step(p)
2128         struct proc *p;
2129 {
2130         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2131         return (0);
2132 }
2133
2134 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2135         struct proc *p;
2136         vm_offset_t addr;
2137         size_t len;
2138 {
2139         vm_offset_t gap;
2140
2141         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2142                 return EPERM;
2143         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2144                 return 0;
2145
2146         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2147
2148         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2149                 return EPERM;
2150         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2151             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2152                 return 0;
2153         return EPERM;
2154 }
2155
2156 int ptrace_write_u(p, off, data)
2157         struct proc *p;
2158         vm_offset_t off;
2159         long data;
2160 {
2161         struct trapframe frame_copy;
2162         vm_offset_t min;
2163         struct trapframe *tp;
2164
2165         /*
2166          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2167          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2168          */
2169         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2170         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2171                 tp = p->p_md.md_regs;
2172                 frame_copy = *tp;
2173                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2174                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2175                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2176                         return (EINVAL);
2177                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2178                 return (0);
2179         }
2180
2181         /*
2182          * The PCB is at the end of the user area YYY
2183          */
2184         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2185         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2186         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2187                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2188                 return (0);
2189         }
2190         return (EFAULT);
2191 }
2192
2193 int
2194 fill_regs(p, regs)
2195         struct proc *p;
2196         struct reg *regs;
2197 {
2198         struct pcb *pcb;
2199         struct trapframe *tp;
2200
2201         tp = p->p_md.md_regs;
2202         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2203         regs->r_es = tp->tf_es;
2204         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2205         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2206         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2207         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2208         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2209         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2210         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2211         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2212         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2213         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2214         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2215         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2216         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2217         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2218         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2219         return (0);
2220 }
2221
2222 int
2223 set_regs(p, regs)
2224         struct proc *p;
2225         struct reg *regs;
2226 {
2227         struct pcb *pcb;
2228         struct trapframe *tp;
2229
2230         tp = p->p_md.md_regs;
2231         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2232             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2233                 return (EINVAL);
2234         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2235         tp->tf_es = regs->r_es;
2236         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2237         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2238         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2239         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2240         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2241         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2242         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2243         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2244         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2245         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2246         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2247         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2248         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2249         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2250         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2251         return (0);
2252 }
2253
2254 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2255 static void
2256 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2257         struct savexmm *sv_xmm;
2258         struct save87 *sv_87;
2259 {
2260         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2261         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2262         int i;
2263
2264         /* FPU control/status */
2265         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2266         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2267         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2268         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2269         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2270         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2271         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2272         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2273
2274         /* FPU registers */
2275         for (i = 0; i < 8; ++i)
2276                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2277
2278         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2279 }
2280
2281 static void
2282 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2283         struct save87 *sv_87;
2284         struct savexmm *sv_xmm;
2285 {
2286         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2287         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2288         int i;
2289
2290         /* FPU control/status */
2291         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2292         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2293         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2294         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2295         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2296         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2297         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2298         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2299
2300         /* FPU registers */
2301         for (i = 0; i < 8; ++i)
2302                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2303
2304         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2305 }
2306 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2307
2308 int
2309 fill_fpregs(p, fpregs)
2310         struct proc *p;
2311         struct fpreg *fpregs;
2312 {
2313 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2314         if (cpu_fxsr) {
2315                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2316                                                 (struct save87 *)fpregs);
2317                 return (0);
2318         }
2319 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2320         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2321         return (0);
2322 }
2323
2324 int
2325 set_fpregs(p, fpregs)
2326         struct proc *p;
2327         struct fpreg *fpregs;
2328 {
2329 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2330         if (cpu_fxsr) {
2331                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2332                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2333                 return (0);
2334         }
2335 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2336         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2337         return (0);
2338 }
2339
2340 int
2341 fill_dbregs(p, dbregs)
2342         struct proc *p;
2343         struct dbreg *dbregs;
2344 {
2345         struct pcb *pcb;
2346
2347         if (p == NULL) {
2348                 dbregs->dr0 = rdr0();
2349                 dbregs->dr1 = rdr1();
2350                 dbregs->dr2 = rdr2();
2351                 dbregs->dr3 = rdr3();
2352                 dbregs->dr4 = rdr4();
2353                 dbregs->dr5 = rdr5();
2354                 dbregs->dr6 = rdr6();
2355                 dbregs->dr7 = rdr7();
2356         }
2357         else {
2358                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2359                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2360                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2361                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2362                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2363                 dbregs->dr4 = 0;
2364                 dbregs->dr5 = 0;
2365                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2366                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2367         }
2368         return (0);
2369 }
2370
2371 int
2372 set_dbregs(p, dbregs)
2373         struct proc *p;
2374         struct dbreg *dbregs;
2375 {
2376         struct pcb *pcb;
2377         int i;
2378         u_int32_t mask1, mask2;
2379
2380         if (p == NULL) {
2381                 load_dr0(dbregs->dr0);
2382                 load_dr1(dbregs->dr1);
2383                 load_dr2(dbregs->dr2);
2384                 load_dr3(dbregs->dr3);
2385                 load_dr4(dbregs->dr4);
2386                 load_dr5(dbregs->dr5);
2387                 load_dr6(dbregs->dr6);
2388                 load_dr7(dbregs->dr7);
2389         }
2390         else {
2391                 /*
2392                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2393                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2394                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2395                  * TRCTRAP.
2396                  */
2397                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2398                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2399                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2400                                 return (EINVAL);
2401
2402                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2403
2404                 /*
2405                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2406                  * process's address space.  If a process could do this, it
2407                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2408                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2409                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2410                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2411                  * uid 0.
2412                  *
2413                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2414                  * address space is written into from within the kernel
2415                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2416                  * from within kernel mode?
2417                  */
2418
2419                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2420                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2421                                 /* dr0 is enabled */
2422                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2423                                         return (EINVAL);
2424                         }
2425
2426                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2427                                 /* dr1 is enabled */
2428                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2429                                         return (EINVAL);
2430                         }
2431
2432                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2433                                 /* dr2 is enabled */
2434                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2435                                         return (EINVAL);
2436                         }
2437
2438                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2439                                 /* dr3 is enabled */
2440                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2441                                         return (EINVAL);
2442                         }
2443                 }
2444
2445                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2446                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2447                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2448                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2449                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2450                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2451
2452                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2453         }
2454
2455         return (0);
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2460  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2461  */
2462 int
2463 user_dbreg_trap(void)
2464 {
2465         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2466         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2467         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2468         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2469         int i;
2470
2471         dr7 = rdr7();
2472         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2473                 /*
2474                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2475                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2476                  * hardware debug registers
2477                  */
2478                 return 0;
2479         }
2480
2481         nbp = 0;
2482         dr6 = rdr6();
2483         bp = dr6 & 0x0000000f;
2484
2485         if (!bp) {
2486                 /*
2487                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2488                  * trap was not caused by any of the debug registers
2489                  */
2490                 return 0;
2491         }
2492
2493         /*
2494          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2495          * which ones and if any of them are user space addresses
2496          */
2497
2498         if (bp & 0x01) {
2499                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2500         }
2501         if (bp & 0x02) {
2502                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2503         }
2504         if (bp & 0x04) {
2505                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2506         }
2507         if (bp & 0x08) {
2508                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2509         }
2510
2511         for (i=0; i<nbp; i++) {
2512                 if (addr[i] <
2513                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2514                         /*
2515                          * addr[i] is in user space
2516                          */
2517                         return nbp;
2518                 }
2519         }
2520
2521         /*
2522          * None of the breakpoints are in user space.
2523          */
2524         return 0;
2525 }
2526
2527
2528 #ifndef DDB
2529 void
2530 Debugger(const char *msg)
2531 {
2532         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2533 }
2534 #endif /* no DDB */
2535
2536 #include <sys/disklabel.h>
2537
2538 /*
2539  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2540  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2541  * if needed, and signal errors or early completion.
2542  */
2543 int
2544 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2545 {
2546         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2547         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2548         int maxsz = p->p_size,
2549                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2550
2551         /* overwriting disk label ? */
2552         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2553         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2554 #if LABELSECTOR != 0
2555             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2556 #endif
2557             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2558                 bp->b_error = EROFS;
2559                 goto bad;
2560         }
2561
2562 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2563         /* overwriting master boot record? */
2564         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2565             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2566                 bp->b_error = EROFS;
2567                 goto bad;
2568         }
2569 #endif
2570
2571         /* beyond partition? */
2572         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2573                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2574                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2575                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2576                         return(0);
2577                 }
2578                 /* or truncate if part of it fits */
2579                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2580                 if (sz <= 0) {
2581                         bp->b_error = EINVAL;
2582                         goto bad;
2583                 }
2584                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2585         }
2586
2587         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2588         return(1);
2589
2590 bad:
2591         bp->b_flags |= B_ERROR;
2592         return(-1);
2593 }
2594
2595 #ifdef DDB
2596
2597 /*
2598  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2599  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2600  * called inside DDB.
2601  *
2602  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2603  */
2604
2605 #undef inb
2606 #undef outb
2607
2608 /* silence compiler warnings */
2609 u_char inb(u_int);
2610 void outb(u_int, u_char);
2611
2612 u_char
2613 inb(u_int port)
2614 {
2615         u_char  data;
2616         /*
2617          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2618          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2619          * if we tell it to load (u_short) port.
2620          */
2621         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2622         return (data);
2623 }
2624
2625 void
2626 outb(u_int port, u_char data)
2627 {
2628         u_char  al;
2629         /*
2630          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2631          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2632          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2633          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2634          */
2635         al = data;
2636         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2637 }
2638
2639 #endif /* DDB */
2640
2641
2642
2643 #include "opt_cpu.h"
2644 #include "opt_htt.h"
2645 #include "opt_user_ldt.h"
2646
2647
2648 /*
2649  * initialize all the SMP locks
2650  */
2651
2652 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2653 struct spinlock imen_spinlock;
2654
2655 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2656 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2657
2658 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2659 struct spinlock mpintr_spinlock;
2660
2661 /* critical region around INTR() routines */
2662 struct spinlock intr_spinlock;
2663
2664 /* lock region used by kernel profiling */
2665 struct spinlock mcount_spinlock;
2666
2667 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2668 struct spinlock com_spinlock;
2669
2670 /* locks kernel printfs */
2671 struct spinlock cons_spinlock;
2672
2673 /* lock regions around the clock hardware */
2674 struct spinlock clock_spinlock;
2675
2676 /* lock around the MP rendezvous */
2677 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2678
2679 static void
2680 init_locks(void)
2681 {
2682         /*
2683          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2684          */
2685         /*
2686          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2687          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2688          */
2689 #ifdef SMP
2690         cpu_get_initial_mplock();
2691 #endif
2692         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2693         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2694         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2695         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2696         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2697         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2698         spin_lock_init(&com_spinlock);
2699         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2700         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2701 }
2702