sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_apm.h"
  42 #include "use_ether.h"
  43 #include "use_npx.h"
  44 #include "use_isa.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_userconfig.h"
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/systm.h>
  60 #include <sys/sysproto.h>
  61 #include <sys/signalvar.h>
  62 #include <sys/kernel.h>
  63 #include <sys/linker.h>
  64 #include <sys/malloc.h>
  65 #include <sys/proc.h>
  66 #include <sys/priv.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90 #include <sys/mplock2.h>
  91
  92 #include <sys/user.h>
  93 #include <sys/exec.h>
  94 #include <sys/cons.h>
  95
  96 #include <ddb/ddb.h>
  97
  98 #include <machine/cpu.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386(int first);
 124 extern void dblfault_handler(void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup(void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160
 161 u_long ebda_addr = 0;
 162
 163 static int
 164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 165 {
 166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 167         return (error);
 168 }
 169
 170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 172
 173 static int
 174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 175 {
 176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 177                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 178         return (error);
 179 }
 180
 181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 183
 184 static int
 185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 194
 195 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 196
 197 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 198 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 199
 200
 201 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 202 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 203 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 204 static struct trapframe proc0_tf;
 205
 206 static void
 207 cpu_startup(void *dummy)
 208 {
 209         caddr_t v;
 210         vm_size_t size = 0;
 211         vm_offset_t firstaddr;
 212
 213         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 214                 bootverbose++;
 215
 216         /*
 217          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 218          */
 219         kprintf("%s", version);
 220         startrtclock();
 221         printcpuinfo();
 222         panicifcpuunsupported();
 223 #ifdef PERFMON
 224         perfmon_init();
 225 #endif
 226         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 227                 (intmax_t)ptoa(Maxmem), (intmax_t)ptoa(Maxmem) / 1024 / 1024);
 228         /*
 229          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 230          */
 231         if (bootverbose) {
 232                 int indx;
 233
 234                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 235                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 236                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 237
 238                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 239                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 240                             size1 / PAGE_SIZE);
 241                 }
 242         }
 243
 244         /*
 245          * Allocate space for system data structures.
 246          * The first available kernel virtual address is in "v".
 247          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 248          * As pages of memory are allocated and cleared,
 249          * "firstaddr" is incremented.
 250          * An index into the kernel page table corresponding to the
 251          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 252          */
 253
 254         /*
 255          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 256          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 257          * addresses to the various data structures.
 258          */
 259         firstaddr = 0;
 260 again:
 261         v = (caddr_t)firstaddr;
 262
 263 #define valloc(name, type, num) \
 264             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 265 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 266             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 267
 268         /*
 269          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 270          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 271          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 272          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 273          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 274          * maxbcache bytes.
 275          *
 276          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 277          */
 278         if (nbuf == 0) {
 279                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 280                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 281
 282                 nbuf = 50;
 283                 if (kbytes > 4096)
 284                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 285                 if (kbytes > 65536)
 286                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 287                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 288                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 289         }
 290
 291         /*
 292          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 293          * kernel_map.
 294          */
 295         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 296                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 297                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 298         }
 299
 300         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 301 #ifdef NSWBUF_MIN
 302         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 303                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 304 #endif
 305 #ifdef DIRECTIO
 306         ffs_rawread_setup();
 307 #endif
 308
 309         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 310         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 311
 312         /*
 313          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 314          */
 315         if (firstaddr == 0) {
 316                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 317                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 318                 if (firstaddr == 0)
 319                         panic("startup: no room for tables");
 320                 goto again;
 321         }
 322
 323         /*
 324          * End of second pass, addresses have been assigned
 325          */
 326         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 327                 panic("startup: table size inconsistency");
 328
 329         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 330                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 331         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 332                       (nbuf*BKVASIZE));
 333         buffer_map.system_map = 1;
 334         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 335                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 336         pager_map.system_map = 1;
 337
 338 #if defined(USERCONFIG)
 339         userconfig();
 340         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 341 #endif
 342
 343         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 344                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 345                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 346
 347         /*
 348          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 349          */
 350         bufinit();
 351         vm_pager_bufferinit();
 352
 353 #ifdef SMP
 354         /*
 355          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 356          */
 357         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 358         mp_announce();
 359 #endif  /* SMP */
 360         cpu_setregs();
 361 }
 362
 363 /*
 364  * Send an interrupt to process.
 365  *
 366  * Stack is set up to allow sigcode stored
 367  * at top to call routine, followed by kcall
 368  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 369  * resets the signal mask, the stack, and the
 370  * frame pointer, it returns to the user
 371  * specified pc, psl.
 372  */
 373 void
 374 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 375 {
 376         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 377         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 378         struct trapframe *regs;
 379         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 380         struct sigframe sf, *sfp;
 381         int oonstack;
 382
 383         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 384         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 385
 386         /* save user context */
 387         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 388         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 389         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 390         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 391         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 392
 393         /* make the size of the saved context visible to userland */
 394         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 395
 396         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 397         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 398                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 399
 400         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 401         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 402             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 403                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 404                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 405                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 406         } else {
 407                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 408         }
 409
 410         /* Translate the signal is appropriate */
 411         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 412                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 413                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 414         }
 415
 416         /* Build the argument list for the signal handler. */
 417         sf.sf_signum = sig;
 418         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 419         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 420                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 421                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 422                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 423
 424                 /* fill siginfo structure */
 425                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 426                 sf.sf_si.si_code = code;
 427                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 428         }
 429         else {
 430                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 431                 sf.sf_siginfo = code;
 432                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 433                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 434         }
 435
 436         /*
 437          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 438          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 439          * eflags.
 440          */
 441         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 442                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 443                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 444
 445                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 446                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 447                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 448                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 449
 450                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 451                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 452                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 453                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 454
 455                 /*
 456                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 457                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 458                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 459                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 460                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 461                  */
 462                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 463         }
 464
 465         /*
 466          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 467          */
 468         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 469
 470         /*
 471          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 472          */
 473         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 474                 /*
 475                  * Something is wrong with the stack pointer.
 476                  * ...Kill the process.
 477                  */
 478                 sigexit(lp, SIGILL);
 479         }
 480
 481         regs->tf_esp = (int)sfp;
 482         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 483
 484         /*
 485          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 486          * on function entry
 487          */
 488         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 489
 490         regs->tf_cs = _ucodesel;
 491         regs->tf_ds = _udatasel;
 492         regs->tf_es = _udatasel;
 493
 494         /*
 495          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 496          * the userland program might be using both.
 497          *
 498          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 499          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 500          * return to userland.
 501          */
 502         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 503                 regs->tf_fs = _udatasel;
 504                 regs->tf_gs = _udatasel;
 505         }
 506         regs->tf_ss = _udatasel;
 507 }
 508
 509 /*
 510  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 511  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 512  * issue.
 513  *
 514  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 515  * bad idea?
 516  */
 517 int
 518 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 519 {
 520         frame->tf_cs = _ucodesel;
 521         frame->tf_ds = _udatasel;
 522         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 523 #if 0
 524         frame->tf_fs = _udatasel;
 525         frame->tf_gs = _udatasel;
 526 #endif
 527         frame->tf_ss = _udatasel;
 528         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 529         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 530         return(0);
 531 }
 532
 533 int
 534 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 535 {
 536          struct segment_descriptor *desc;
 537          int i;
 538
 539          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 540                 desc = &tls->tls[i];
 541                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 542                         continue;
 543                 if (desc->sd_def32 == 0)
 544                         return(ENXIO);
 545                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 546                         return(ENXIO);
 547                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 548                         return(ENXIO);
 549                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 550                         return(ENXIO);
 551          }
 552          return(0);
 553 }
 554
 555 /*
 556  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 557  *
 558  * System call to cleanup state after a signal
 559  * has been taken.  Reset signal mask and
 560  * stack state from context left by sendsig (above).
 561  * Return to previous pc and psl as specified by
 562  * context left by sendsig. Check carefully to
 563  * make sure that the user has not modified the
 564  * state to gain improper privileges.
 565  *
 566  * MPSAFE
 567  */
 568 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 569 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 570
 571 int
 572 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 573 {
 574         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 575         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 576         struct trapframe *regs;
 577         ucontext_t uc;
 578         ucontext_t *ucp;
 579         int cs;
 580         int eflags;
 581         int error;
 582
 583         /*
 584          * We have to copy the information into kernel space so userland
 585          * can't modify it while we are sniffing it.
 586          */
 587         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 588         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 589         if (error)
 590                 return (error);
 591         ucp = &uc;
 592         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 593
 594         if (eflags & PSL_VM) {
 595                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 596                 struct vm86_kernel *vm86;
 597
 598                 /*
 599                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 600                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 601                  */
 602                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 603                         return (EINVAL);
 604                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 605                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 606                         return (EINVAL);
 607
 608                 /* go back to user mode if both flags are set */
 609                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 610                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 611
 612                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 613                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 614                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 615                 } else {
 616                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 617                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 618                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 619                 }
 620                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 621                 tf->tf_eflags = eflags;
 622                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 623                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 624                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 625                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 626                 tf->tf_ds = _udatasel;
 627                 tf->tf_es = _udatasel;
 628 #if 0
 629                 tf->tf_fs = _udatasel;
 630                 tf->tf_gs = _udatasel;
 631 #endif
 632         } else {
 633                 /*
 634                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 635                  */
 636                 /*
 637                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 638                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 639                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 640                  * the signal context during signal handling and there is no
 641                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 642                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 643                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 644                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 645                  */
 646                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 647                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 648                         return(EINVAL);
 649                 }
 650
 651                 /*
 652                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 653                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 654                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 655                  */
 656                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 657                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 658                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 659                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 660                         return(EINVAL);
 661                 }
 662                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 663         }
 664
 665         /*
 666          * Restore the FPU state from the frame
 667          */
 668         crit_enter();
 669         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 670
 671         /*
 672          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 673          * semantics against system calls.
 674          */
 675         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 676                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 677
 678         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 679                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 680         else
 681                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 682
 683         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 684         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 685         crit_exit();
 686         return(EJUSTRETURN);
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 691  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 692  * already been pushed on the stack.
 693  */
 694 struct upc_frame {
 695         register_t      eax;
 696         register_t      ecx;
 697         register_t      edx;
 698         register_t      flags;
 699         register_t      oldip;
 700 };
 701
 702 void
 703 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 704 {
 705         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 706         struct trapframe *regs;
 707         struct upcall upcall;
 708         struct upc_frame upc_frame;
 709         int     crit_count = 0;
 710
 711         /*
 712          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 713          * context, switch back to the virtual kernel context before
 714          * trying to post the signal.
 715          */
 716         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 717                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 718                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 719         }
 720
 721         /*
 722          * Get the upcall data structure
 723          */
 724         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 725             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 726         ) {
 727                 vu->vu_pending = 0;
 728                 kprintf("bad upcall address\n");
 729                 return;
 730         }
 731
 732         /*
 733          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 734          * section count, mark the data structure as pending and return
 735          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 736          */
 737         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 738                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 739                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 740                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 741                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 742                 }
 743                 return;
 744         }
 745
 746         /*
 747          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 748          *
 749          * Bump our critical section count and set or clear the
 750          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 751          * pending.  The user will be responsible for calling
 752          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 753          */
 754         vu->vu_pending = 0;
 755         upcall.upc_pending = morepending;
 756         ++crit_count;
 757         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 758                 sizeof(upcall.upc_pending));
 759         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 760                 sizeof(int));
 761
 762         /*
 763          * Construct a stack frame and issue the upcall
 764          */
 765         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 766         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 767         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 768         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 769         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 770         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 771         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 772             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 773                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 774         } else {
 775                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 776                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 777                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 778                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 779                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 780         }
 781 }
 782
 783 /*
 784  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 785  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 786  * being overwritten by the syscall return value.
 787  *
 788  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 789  * and the function pointer in %eax.
 790  */
 791 int
 792 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 793 {
 794         struct upc_frame upc_frame;
 795         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 796         struct trapframe *regs;
 797         int error;
 798         struct upcall upcall;
 799         int crit_count;
 800
 801         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 802
 803         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 804         if (error == 0) {
 805             if (vu) {
 806                 /*
 807                  * This jumps us to the next ready context.
 808                  */
 809                 vu->vu_pending = 0;
 810                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 811                 crit_count = 0;
 812                 if (error == 0)
 813                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 814                 ++crit_count;
 815                 if (error == 0)
 816                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 817                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 818                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 819                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 820                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 821                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 822             } else {
 823                 /*
 824                  * This returns us to the originally interrupted code.
 825                  */
 826                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 827                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 828                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 829                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 830                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 831                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 832                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 833                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 834             }
 835         }
 836         if (error == 0)
 837                 error = EJUSTRETURN;
 838         return(error);
 839 }
 840
 841 /*
 842  * Machine dependent boot() routine
 843  *
 844  * I haven't seen anything to put here yet
 845  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 846  */
 847 void
 848 cpu_boot(int howto)
 849 {
 850 }
 851
 852 /*
 853  * Shutdown the CPU as much as possible
 854  */
 855 void
 856 cpu_halt(void)
 857 {
 858         for (;;)
 859                 __asm__ __volatile("hlt");
 860 }
 861
 862 /*
 863  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 864  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 865  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 866  *
 867  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 868  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 869  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 870  * critical section.
 871  *
 872  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 873  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 874  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 875  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 876  */
 877 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 878 static int      cpu_idle_hltcnt;
 879 static int      cpu_idle_spincnt;
 880 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 881     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 882 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 883     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 884 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 885     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 886
 887 static void
 888 cpu_idle_default_hook(void)
 889 {
 890         /*
 891          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 892          * following the sti.
 893          */
 894         __asm __volatile("sti; hlt");
 895 }
 896
 897 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 898 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 899
 900 void
 901 cpu_idle(void)
 902 {
 903         struct thread *td = curthread;
 904
 905         crit_exit();
 906         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 907         for (;;) {
 908                 /*
 909                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 910                  */
 911                 lwkt_switch();
 912
 913                 /*
 914                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 915                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 916                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 917                  */
 918                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 919                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 920                         __asm __volatile("cli");
 921                         splz();
 922                         if (!lwkt_runnable())
 923                             cpu_idle_hook();
 924 #ifdef SMP
 925                         else
 926                             __asm __volatile("pause");
 927 #endif
 928                         ++cpu_idle_hltcnt;
 929                 } else {
 930                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 931                         splz();
 932 #ifdef SMP
 933                         __asm __volatile("sti; pause");
 934 #else
 935                         __asm __volatile("sti");
 936 #endif
 937                         ++cpu_idle_spincnt;
 938                 }
 939         }
 940 }
 941
 942 #ifdef SMP
 943
 944 /*
 945  * This routine is called when the only runnable threads require
 946  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 947  * we let the scheduler spin.
 948  */
 949 void
 950 cpu_mplock_contested(void)
 951 {
 952         cpu_pause();
 953 }
 954
 955 /*
 956  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 957  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 958  * we let it spin.
 959  */
 960 void
 961 cpu_spinlock_contested(void)
 962 {
 963         cpu_pause();
 964 }
 965
 966 #endif
 967
 968 /*
 969  * Clear registers on exec
 970  */
 971 void
 972 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 973 {
 974         struct thread *td = curthread;
 975         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 976         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 977         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 978
 979         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 980         user_ldt_free(pcb);
 981
 982         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 983         regs->tf_eip = entry;
 984         regs->tf_esp = stack;
 985         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 986         regs->tf_ss = _udatasel;
 987         regs->tf_ds = _udatasel;
 988         regs->tf_es = _udatasel;
 989         regs->tf_fs = _udatasel;
 990         regs->tf_gs = _udatasel;
 991         regs->tf_cs = _ucodesel;
 992
 993         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 994         regs->tf_ebx = ps_strings;
 995
 996         /*
 997          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 998          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 999          */
1000         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1001                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1002                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1003                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1004                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1005                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1006                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1007                 if (pcb == td->td_pcb) {
1008                         /*
1009                          * Clear the debug registers on the running
1010                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1011                          * the next process we switch to.
1012                          */
1013                         reset_dbregs();
1014                 }
1015                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1016         }
1017
1018         /*
1019          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1020          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1021          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1022          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1023          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1024          */
1025         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1026
1027         /*
1028          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1029          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1030          * in npxdna().
1031          */
1032         crit_enter();
1033         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1034
1035 #if NNPX > 0
1036         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1037         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1038 #endif
1039         crit_exit();
1040
1041         /*
1042          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1043          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1044          * return value to 0.
1045          */
1046 }
1047
1048 void
1049 cpu_setregs(void)
1050 {
1051         unsigned int cr0;
1052
1053         cr0 = rcr0();
1054         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1055         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1056         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1057         load_cr0(cr0);
1058         load_gs(_udatasel);
1059 }
1060
1061 static int
1062 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1063 {
1064         int error;
1065         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1066                 req);
1067         if (!error && req->newptr)
1068                 resettodr();
1069         return (error);
1070 }
1071
1072 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1073         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1074
1075 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1076         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1077
1078 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1079         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1080
1081 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1082         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1083
1084 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1085 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1086         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1087
1088 /*
1089  * Initialize 386 and configure to run kernel
1090  */
1091
1092 /*
1093  * Initialize segments & interrupt table
1094  */
1095
1096 int _default_ldt;
1097 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1098 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1099 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1100 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1101
1102 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1103 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1104
1105 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1106 extern int has_f00f_bug;
1107 #endif
1108
1109 static struct i386tss dblfault_tss;
1110 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1111
1112 extern  struct user *proc0paddr;
1113
1114
1115 /* software prototypes -- in more palatable form */
1116 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1117 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1118 {       0x0,                    /* segment base address  */
1119         0x0,                    /* length */
1120         0,                      /* segment type */
1121         0,                      /* segment descriptor priority level */
1122         0,                      /* segment descriptor present */
1123         0, 0,
1124         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1125         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1126 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1127 {       0x0,                    /* segment base address  */
1128         0xfffff,                /* length - all address space */
1129         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1130         0,                      /* segment descriptor priority level */
1131         1,                      /* segment descriptor present */
1132         0, 0,
1133         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1134         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1135 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1136 {       0x0,                    /* segment base address  */
1137         0xfffff,                /* length - all address space */
1138         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1139         0,                      /* segment descriptor priority level */
1140         1,                      /* segment descriptor present */
1141         0, 0,
1142         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1143         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1144 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1145 {       0x0,                    /* segment base address  */
1146         0xfffff,                /* length - all address space */
1147         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1148         0,                      /* segment descriptor priority level */
1149         1,                      /* segment descriptor present */
1150         0, 0,
1151         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1152         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1153 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1154 {
1155         0x0,                    /* segment base address */
1156         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1157         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1158         0,                      /* segment descriptor priority level */
1159         1,                      /* segment descriptor present */
1160         0, 0,
1161         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1162         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1163 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1164 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1165         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1166         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1167         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1168         1,                      /* segment descriptor present */
1169         0, 0,
1170         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1171         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1172 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1173 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1174         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1175         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1176         0,                      /* segment descriptor priority level */
1177         1,                      /* segment descriptor present */
1178         0, 0,
1179         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1180         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1181 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1182 {       0x0,                    /* segment base address  */
1183         0x0,                    /* length - all address space */
1184         0,                      /* segment type */
1185         0,                      /* segment descriptor priority level */
1186         0,                      /* segment descriptor present */
1187         0, 0,
1188         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1189         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1190 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1191 {       0x400,                  /* segment base address */
1192         0xfffff,                /* length */
1193         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1194         0,                      /* segment descriptor priority level */
1195         1,                      /* segment descriptor present */
1196         0, 0,
1197         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1198         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1199 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1200 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1201         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1202         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1203         0,                      /* segment descriptor priority level */
1204         1,                      /* segment descriptor present */
1205         0, 0,
1206         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1207         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1208 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1209 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1210         0xfffff,                /* length */
1211         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1212         0,                      /* segment descriptor priority level */
1213         1,                      /* segment descriptor present */
1214         0, 0,
1215         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1216         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1217 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1218 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1219         0xfffff,                /* length */
1220         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1221         0,                      /* segment descriptor priority level */
1222         1,                      /* segment descriptor present */
1223         0, 0,
1224         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1225         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1226 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1227 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1228         0xfffff,                /* length */
1229         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1230         0,                      /* segment descriptor priority level */
1231         1,                      /* segment descriptor present */
1232         0, 0,
1233         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1234         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1235 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1236 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1237         0xfffff,                /* length */
1238         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1239         0,                      /* segment descriptor priority level */
1240         1,                      /* segment descriptor present */
1241         0, 0,
1242         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1243         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1244 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1245 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1246         0xfffff,                /* length */
1247         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1248         0,                      /* segment descriptor priority level */
1249         1,                      /* segment descriptor present */
1250         0, 0,
1251         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1252         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1253 /* GTLS_START 15 TLS */
1254 {       0x0,                    /* segment base address  */
1255         0x0,                    /* length */
1256         0,                      /* segment type */
1257         0,                      /* segment descriptor priority level */
1258         0,                      /* segment descriptor present */
1259         0, 0,
1260         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1261         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1262 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1263 {       0x0,                    /* segment base address  */
1264         0x0,                    /* length */
1265         0,                      /* segment type */
1266         0,                      /* segment descriptor priority level */
1267         0,                      /* segment descriptor present */
1268         0, 0,
1269         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1270         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1271 /* GTLS_END 17 TLS */
1272 {       0x0,                    /* segment base address  */
1273         0x0,                    /* length */
1274         0,                      /* segment type */
1275         0,                      /* segment descriptor priority level */
1276         0,                      /* segment descriptor present */
1277         0, 0,
1278         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1279         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1280 };
1281
1282 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1283         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1284 {       0x0,                    /* segment base address  */
1285         0x0,                    /* length - all address space */
1286         0,                      /* segment type */
1287         0,                      /* segment descriptor priority level */
1288         0,                      /* segment descriptor present */
1289         0, 0,
1290         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1291         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1292         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1293 {       0x0,                    /* segment base address  */
1294         0x0,                    /* length - all address space */
1295         0,                      /* segment type */
1296         0,                      /* segment descriptor priority level */
1297         0,                      /* segment descriptor present */
1298         0, 0,
1299         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1300         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1301         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1302 {       0x0,                    /* segment base address  */
1303         0x0,                    /* length - all address space */
1304         0,                      /* segment type */
1305         0,                      /* segment descriptor priority level */
1306         0,                      /* segment descriptor present */
1307         0, 0,
1308         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1309         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1310         /* Code Descriptor for user */
1311 {       0x0,                    /* segment base address  */
1312         0xfffff,                /* length - all address space */
1313         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1314         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1315         1,                      /* segment descriptor present */
1316         0, 0,
1317         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1318         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1319         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1320 {       0x0,                    /* segment base address  */
1321         0x0,                    /* length - all address space */
1322         0,                      /* segment type */
1323         0,                      /* segment descriptor priority level */
1324         0,                      /* segment descriptor present */
1325         0, 0,
1326         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1327         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1328         /* Data Descriptor for user */
1329 {       0x0,                    /* segment base address  */
1330         0xfffff,                /* length - all address space */
1331         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1332         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1333         1,                      /* segment descriptor present */
1334         0, 0,
1335         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1336         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1337 };
1338
1339 void
1340 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1341 {
1342         struct gate_descriptor *ip;
1343
1344         ip = idt + idx;
1345         ip->gd_looffset = (int)func;
1346         ip->gd_selector = selec;
1347         ip->gd_stkcpy = 0;
1348         ip->gd_xx = 0;
1349         ip->gd_type = typ;
1350         ip->gd_dpl = dpl;
1351         ip->gd_p = 1;
1352         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1353 }
1354
1355 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1356
1357 extern inthand_t
1358         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1359         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1360         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1361         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1362         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1363         IDTVEC(rsvd0);
1364 extern inthand_t
1365         IDTVEC(int0x80_syscall);
1366
1367 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1368 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1369 #endif
1370
1371 void
1372 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1373 {
1374         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1375         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1376         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1377         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1378         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1379         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1380         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1385  * available physical memory in the system, then test this memory and
1386  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1387  *
1388  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1389  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1390  *
1391  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1392  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1393  */
1394 static void
1395 getmemsize(int first)
1396 {
1397         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1398         int hasbrokenint12;
1399         u_int basemem, extmem;
1400         struct vm86frame vmf;
1401         struct vm86context vmc;
1402         vm_offset_t pa;
1403         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1404         pt_entry_t *pte;
1405         quad_t maxmem;
1406         struct {
1407                 u_int64_t base;
1408                 u_int64_t length;
1409                 u_int32_t type;
1410         } *smap;
1411         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1412
1413         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1414         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1415         basemem = 0;
1416
1417         /*
1418          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1419          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1420          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1421          */
1422         hasbrokenint12 = 0;
1423         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1424         if (hasbrokenint12) {
1425                 goto int15e820;
1426         }
1427
1428         /*
1429          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1430          * value give the bios some scribble space just in case.
1431          */
1432         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1433         basemem = vmf.vmf_ax;
1434         if (basemem > 640) {
1435                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1436                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1437                 basemem = 636;
1438         }
1439
1440         /*
1441          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1442          * between the end of base memory and the start of
1443          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1444          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1445          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1446          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1447          * to begin with and then parts of it are remapped.
1448          * The parts that aren't remapped form holes that
1449          * remain read-only and are unused by the kernel.
1450          * The base memory area is below the physical end of
1451          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1452          * The part of it from PAGE_SIZE to
1453          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1454          * remapped and used by the kernel later.)
1455          *
1456          * This code is similar to the code used in
1457          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1458          * allocated we simply change the mapping.
1459          */
1460         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1461              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1462                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1463                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1464         }
1465
1466         /*
1467          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1468          * that the bios can scribble on it.
1469          */
1470         pte = vm86paddr;
1471         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1472                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1473
1474 int15e820:
1475         /*
1476          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1477          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1478          */
1479         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1480         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1481
1482         /*
1483          * get memory map with INT 15:E820
1484          */
1485 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1486 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1487
1488         vmc.npages = 0;
1489         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1490         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1491
1492         physmap_idx = 0;
1493         vmf.vmf_ebx = 0;
1494         do {
1495                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1496                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1497                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1498                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1499                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1500                         break;
1501                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1502                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1503                                 smap->type,
1504                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1505                                 (u_int32_t)smap->base,
1506                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1507                                 (u_int32_t)smap->length);
1508
1509                 if (smap->type != 0x01)
1510                         goto next_run;
1511
1512                 if (smap->length == 0)
1513                         goto next_run;
1514
1515                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1516                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1517                             (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1518                         goto next_run;
1519                 }
1520
1521                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1522                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1523                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1524                                         kprintf(
1525         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1526                                 goto next_run;
1527                         }
1528                 }
1529
1530                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1531                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1532                         goto next_run;
1533                 }
1534
1535                 physmap_idx += 2;
1536                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1537                         kprintf(
1538                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1539                         break;
1540                 }
1541                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1542                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1543 next_run:
1544                 ; /* fix GCC3.x warning */
1545         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1546
1547         /*
1548          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1549          */
1550         if (basemem == 0) {
1551                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1552                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1553                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1554                                 break;
1555                         }
1556                 }
1557
1558                 if (basemem == 0) {
1559                         basemem = 640;
1560                 }
1561
1562                 if (basemem > 640) {
1563                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1564                                 basemem);
1565                         basemem = 640;
1566                 }
1567
1568                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1569                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1570                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1571                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1572                 }
1573
1574                 pte = vm86paddr;
1575                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1576                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1577         }
1578
1579         if (physmap[1] != 0)
1580                 goto physmap_done;
1581
1582         /*
1583          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1584          */
1585         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1586         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1587                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1588         } else {
1589 #if 0
1590                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1591                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1592                 extmem = vmf.vmf_ax;
1593 #else
1594                 /*
1595                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1596                  */
1597                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1598 #endif
1599         }
1600
1601         /*
1602          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1603          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1604          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1605          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1606          * them beyond the limit.
1607          *
1608          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1609          *      chop it to 15MB.
1610          */
1611         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1612                 extmem = 15 * 1024;
1613
1614         physmap[0] = 0;
1615         physmap[1] = basemem * 1024;
1616         physmap_idx = 2;
1617         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1618         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1619
1620 physmap_done:
1621         /*
1622          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1623          */
1624
1625 #ifdef SMP
1626         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1627         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1628
1629         /* Save EBDA address, if any */
1630         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1631         ebda_addr <<= 4;
1632 #endif
1633
1634         /*
1635          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1636          * highest page of the physical address space.  It should be
1637          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1638          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1639          */
1640         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1641
1642 #ifdef MAXMEM
1643         Maxmem = MAXMEM / 4;
1644 #endif
1645
1646         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1647                 Maxmem = atop(maxmem);
1648
1649         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1650             (boothowto & RB_VERBOSE))
1651                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1652
1653         /*
1654          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1655          * extend the last memory segment to the new limit.
1656          */
1657         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1658                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1659
1660         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1661         pmap_bootstrap(first, 0);
1662
1663         /*
1664          * Size up each available chunk of physical memory.
1665          */
1666         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1667         pa_indx = 0;
1668         da_indx = 1;
1669         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1670         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1671         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1672
1673         pte = CMAP1;
1674
1675         /*
1676          * Get dcons buffer address
1677          */
1678         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1679             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1680                 dcons_addr = 0;
1681
1682         /*
1683          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1684          * round up the start address and round down the end address.
1685          */
1686         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1687                 vm_offset_t end;
1688
1689                 end = ptoa(Maxmem);
1690                 if (physmap[i + 1] < end)
1691                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1692                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1693                         int tmp, page_bad, full;
1694 #if 0
1695                         int *ptr = 0;
1696 #else
1697                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1698 #endif
1699                         full = FALSE;
1700
1701                         /*
1702                          * block out kernel memory as not available.
1703                          */
1704                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1705                                 goto do_dump_avail;
1706
1707                         /*
1708                          * block out dcons buffer
1709                          */
1710                         if (dcons_addr > 0
1711                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1712                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1713                                 goto do_dump_avail;
1714
1715                         page_bad = FALSE;
1716
1717                         /*
1718                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1719                          */
1720                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1721                         cpu_invltlb();
1722
1723                         tmp = *(int *)ptr;
1724                         /*
1725                          * Test for alternating 1's and 0's
1726                          */
1727                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1728                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1729                                 page_bad = TRUE;
1730                         }
1731                         /*
1732                          * Test for alternating 0's and 1's
1733                          */
1734                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1735                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1736                         page_bad = TRUE;
1737                         }
1738                         /*
1739                          * Test for all 1's
1740                          */
1741                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1742                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1743                                 page_bad = TRUE;
1744                         }
1745                         /*
1746                          * Test for all 0's
1747                          */
1748                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1749                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1750                                 page_bad = TRUE;
1751                         }
1752                         /*
1753                          * Restore original value.
1754                          */
1755                         *(int *)ptr = tmp;
1756
1757                         /*
1758                          * Adjust array of valid/good pages.
1759                          */
1760                         if (page_bad == TRUE) {
1761                                 continue;
1762                         }
1763                         /*
1764                          * If this good page is a continuation of the
1765                          * previous set of good pages, then just increase
1766                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1767                          * Note that "end" points one higher than end,
1768                          * making the range >= start and < end.
1769                          * If we're also doing a speculative memory
1770                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1771                          * so that we keep going. The first bad page
1772                          * will terminate the loop.
1773                          */
1774                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1775                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1776                         } else {
1777                                 pa_indx++;
1778                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1779                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1780                                         pa_indx--;
1781                                         full = TRUE;
1782                                         goto do_dump_avail;
1783                                 }
1784                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1785                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1786                         }
1787                         physmem++;
1788 do_dump_avail:
1789                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1790                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1791                         } else {
1792                                 da_indx++;
1793                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1794                                         da_indx--;
1795                                         goto do_next;
1796                                 }
1797                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1798                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1799                         }
1800 do_next:
1801                         if (full)
1802                                 break;
1803
1804                 }
1805         }
1806         *pte = 0;
1807         cpu_invltlb();
1808
1809         /*
1810          * XXX
1811          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1812          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1813          * calculation, etc.).
1814          */
1815         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1816             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1817                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1818                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1819                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1820         }
1821
1822         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1823
1824         /* Trim off space for the message buffer. */
1825         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1826
1827         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1828 }
1829
1830 /*
1831  * IDT VECTORS:
1832  *      0       Divide by zero
1833  *      1       Debug
1834  *      2       NMI
1835  *      3       BreakPoint
1836  *      4       OverFlow
1837  *      5       Bound-Range
1838  *      6       Invalid OpCode
1839  *      7       Device Not Available (x87)
1840  *      8       Double-Fault
1841  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1842  *      10      Invalid-TSS
1843  *      11      Segment not present
1844  *      12      Stack
1845  *      13      General Protection
1846  *      14      Page Fault
1847  *      15      Reserved
1848  *      16      x87 FP Exception pending
1849  *      17      Alignment Check
1850  *      18      Machine Check
1851  *      19      SIMD floating point
1852  *      20-31   reserved
1853  *      32-255  INTn/external sources
1854  */
1855 void
1856 init386(int first)
1857 {
1858         struct gate_descriptor *gdp;
1859         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1860         struct mdglobaldata *gd;
1861
1862         /*
1863          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1864          */
1865         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1866         bzero(gd, sizeof(*gd));
1867
1868         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1869         thread0.td_gd = &gd->mi;
1870
1871         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1872
1873         metadata_missing = 0;
1874         if (bootinfo.bi_modulep) {
1875                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1876                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1877         } else {
1878                 metadata_missing = 1;
1879         }
1880         if (bootinfo.bi_envp)
1881                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1882
1883         /*
1884          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1885          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1886          */
1887         ncpus = 1;
1888         ncpus2 = 1;
1889         ncpus_fit = 1;
1890         /* Init basic tunables, hz etc */
1891         init_param1();
1892
1893         /*
1894          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1895          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1896          * the address space
1897          */
1898         /*
1899          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1900          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1901          */
1902         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1903         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1904
1905         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1906                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1907         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1908         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1909                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1910
1911         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1912
1913         /*
1914          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1915          * early in the boot sequence because the system assumes
1916          * that 'curthread' is never NULL.
1917          */
1918
1919         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1920 #ifdef BDE_DEBUGGER
1921                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1922                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1923                         continue;
1924 #endif
1925                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1926         }
1927
1928         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1929         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1930         lgdt(&r_gdt);
1931
1932         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1933         cpu_gdinit(gd, 0);
1934         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1935         safepri = TDPRI_MAX;
1936
1937         /* make ldt memory segments */
1938         /*
1939          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1940          * should be spelled ...MAX_USER...
1941          */
1942         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1943         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1944         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1945                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1946
1947         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1948         lldt(_default_ldt);
1949         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1950         /* spinlocks and the BGL */
1951         init_locks();
1952
1953         /*
1954          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1955          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1956          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1957          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1958          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1959          * determine the fault address.
1960          */
1961         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1962 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1963                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964 #else
1965                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966 #endif
1967         }
1968         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1970         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1971         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1972         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1973         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1976         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1977         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1981         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1983         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1984         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1985         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1986         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1987         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1988         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1989                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1990
1991         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1992         r_idt.rd_base = (int) idt;
1993         lidt(&r_idt);
1994
1995         /*
1996          * Initialize the console before we print anything out.
1997          */
1998         cninit();
1999
2000         if (metadata_missing)
2001                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2002
2003 #if     NISA >0
2004         isa_defaultirq();
2005 #endif
2006         rand_initialize();
2007
2008 #ifdef DDB
2009         kdb_init();
2010         if (boothowto & RB_KDB)
2011                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2012 #endif
2013
2014         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2015         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2016         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2017         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2018
2019         /*
2020          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2021          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2022          */
2023         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2024         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2025         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2026         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2027         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2028         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2029         ltr(gsel_tss);
2030
2031         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2032             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2033         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2034             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2035         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2036         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2037         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2038         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2039             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2040         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2041         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2042         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2043
2044         vm86_initialize();
2045         getmemsize(first);
2046         init_param2(physmem);
2047
2048         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2049
2050         /* Map the message buffer. */
2051         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2052                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2053
2054         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2055
2056         /* make a call gate to reenter kernel with */
2057         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2058
2059         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2060         gdp->gd_looffset = x++;
2061         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2062         gdp->gd_stkcpy = 1;
2063         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2064         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2065         gdp->gd_p = 1;
2066         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2067
2068         /* XXX does this work? */
2069         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2070         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2071
2072         /* transfer to user mode */
2073
2074         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2075         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2076
2077         /* setup proc 0's pcb */
2078         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2079         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2080         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2081         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2086  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2087  * data space were allocated in locore.
2088  *
2089  * Note: the idlethread's cpl is 0
2090  *
2091  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2092  */
2093 void
2094 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2095 {
2096         if (cpu)
2097                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2098
2099         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2100                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2101                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2102                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2103         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2104         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2105         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2106         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2107 }
2108
2109 int
2110 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2111 {
2112         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2113             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2114                 return (TRUE);
2115         }
2116         return (FALSE);
2117 }
2118
2119 struct globaldata *
2120 globaldata_find(int cpu)
2121 {
2122         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2123         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2124 }
2125
2126 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2127 static void f00f_hack(void *unused);
2128 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2129
2130 static void
2131 f00f_hack(void *unused)
2132 {
2133         struct gate_descriptor *new_idt;
2134         vm_offset_t tmp;
2135
2136         if (!has_f00f_bug)
2137                 return;
2138
2139         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2140
2141         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2142
2143         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2144         if (tmp == 0)
2145                 panic("kmem_alloc returned 0");
2146         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2147                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2148         /* Put the first seven entries in the lower page */
2149         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2150         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2151         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2152         lidt(&r_idt);
2153         idt = new_idt;
2154         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2155                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2156                 panic("vm_map_protect failed");
2157         return;
2158 }
2159 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2160
2161 int
2162 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2163 {
2164         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2165         return (0);
2166 }
2167
2168 int
2169 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2170 {
2171         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2172         return (0);
2173 }
2174
2175 int
2176 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2177 {
2178         struct trapframe *tp;
2179
2180         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2181         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2182         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2183         regs->r_es = tp->tf_es;
2184         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2185         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2186         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2187         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2188         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2189         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2190         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2191         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2192         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2193         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2194         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2195         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2196         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2197         return (0);
2198 }
2199
2200 int
2201 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2202 {
2203         struct trapframe *tp;
2204
2205         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2206         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2207             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2208                 return (EINVAL);
2209         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2210         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2211         tp->tf_es = regs->r_es;
2212         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2213         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2214         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2215         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2216         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2217         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2218         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2219         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2220         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2221         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2222         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2223         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2224         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2225         return (0);
2226 }
2227
2228 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2229 static void
2230 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2231 {
2232         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2233         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2234         int i;
2235
2236         /* FPU control/status */
2237         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2238         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2239         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2240         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2241         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2242         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2243         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2244         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2245
2246         /* FPU registers */
2247         for (i = 0; i < 8; ++i)
2248                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2249
2250         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2251 }
2252
2253 static void
2254 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2255 {
2256         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2257         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2258         int i;
2259
2260         /* FPU control/status */
2261         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2262         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2263         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2264         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2265         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2266         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2267         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2268         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2269
2270         /* FPU registers */
2271         for (i = 0; i < 8; ++i)
2272                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2273
2274         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2275 }
2276 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2277
2278 int
2279 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2280 {
2281 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2282         if (cpu_fxsr) {
2283                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2284                                 (struct save87 *)fpregs);
2285                 return (0);
2286         }
2287 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2288         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2289         return (0);
2290 }
2291
2292 int
2293 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2294 {
2295 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2296         if (cpu_fxsr) {
2297                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2298                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2299                 return (0);
2300         }
2301 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2302         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2303         return (0);
2304 }
2305
2306 int
2307 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2308 {
2309         if (lp == NULL) {
2310                 dbregs->dr0 = rdr0();
2311                 dbregs->dr1 = rdr1();
2312                 dbregs->dr2 = rdr2();
2313                 dbregs->dr3 = rdr3();
2314                 dbregs->dr4 = rdr4();
2315                 dbregs->dr5 = rdr5();
2316                 dbregs->dr6 = rdr6();
2317                 dbregs->dr7 = rdr7();
2318         } else {
2319                 struct pcb *pcb;
2320
2321                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2322                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2323                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2324                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2325                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2326                 dbregs->dr4 = 0;
2327                 dbregs->dr5 = 0;
2328                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2329                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2330         }
2331         return (0);
2332 }
2333
2334 int
2335 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2336 {
2337         if (lp == NULL) {
2338                 load_dr0(dbregs->dr0);
2339                 load_dr1(dbregs->dr1);
2340                 load_dr2(dbregs->dr2);
2341                 load_dr3(dbregs->dr3);
2342                 load_dr4(dbregs->dr4);
2343                 load_dr5(dbregs->dr5);
2344                 load_dr6(dbregs->dr6);
2345                 load_dr7(dbregs->dr7);
2346         } else {
2347                 struct pcb *pcb;
2348                 struct ucred *ucred;
2349                 int i;
2350                 uint32_t mask1, mask2;
2351
2352                 /*
2353                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2354                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2355                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2356                  * TRCTRAP.
2357                  */
2358                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2359                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2360                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2361                                 return (EINVAL);
2362
2363                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2364                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2365
2366                 /*
2367                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2368                  * process's address space.  If a process could do this, it
2369                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2370                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2371                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2372                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2373                  * uid 0.
2374                  *
2375                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2376                  * address space is written into from within the kernel
2377                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2378                  * from within kernel mode?
2379                  */
2380
2381                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2382                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2383                                 /* dr0 is enabled */
2384                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2385                                         return (EINVAL);
2386                         }
2387
2388                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2389                                 /* dr1 is enabled */
2390                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2391                                         return (EINVAL);
2392                         }
2393
2394                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2395                                 /* dr2 is enabled */
2396                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2397                                         return (EINVAL);
2398                         }
2399
2400                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2401                                 /* dr3 is enabled */
2402                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2403                                         return (EINVAL);
2404                         }
2405                 }
2406
2407                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2408                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2409                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2410                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2411                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2412                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2413
2414                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2415         }
2416
2417         return (0);
2418 }
2419
2420 /*
2421  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2422  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2423  */
2424 int
2425 user_dbreg_trap(void)
2426 {
2427         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2428         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2429         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2430         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2431         int i;
2432
2433         dr7 = rdr7();
2434         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2435                 /*
2436                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2437                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2438                  * hardware debug registers
2439                  */
2440                 return 0;
2441         }
2442
2443         nbp = 0;
2444         dr6 = rdr6();
2445         bp = dr6 & 0x0000000f;
2446
2447         if (!bp) {
2448                 /*
2449                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2450                  * trap was not caused by any of the debug registers
2451                  */
2452                 return 0;
2453         }
2454
2455         /*
2456          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2457          * which ones and if any of them are user space addresses
2458          */
2459
2460         if (bp & 0x01) {
2461                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2462         }
2463         if (bp & 0x02) {
2464                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2465         }
2466         if (bp & 0x04) {
2467                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2468         }
2469         if (bp & 0x08) {
2470                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2471         }
2472
2473         for (i=0; i<nbp; i++) {
2474                 if (addr[i] <
2475                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2476                         /*
2477                          * addr[i] is in user space
2478                          */
2479                         return nbp;
2480                 }
2481         }
2482
2483         /*
2484          * None of the breakpoints are in user space.
2485          */
2486         return 0;
2487 }
2488
2489
2490 #ifndef DDB
2491 void
2492 Debugger(const char *msg)
2493 {
2494         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2495 }
2496 #endif /* no DDB */
2497
2498 #ifdef DDB
2499
2500 /*
2501  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2502  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2503  * called inside DDB.
2504  *
2505  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2506  */
2507
2508 #undef inb
2509 #undef outb
2510
2511 /* silence compiler warnings */
2512 u_char inb(u_int);
2513 void outb(u_int, u_char);
2514
2515 u_char
2516 inb(u_int port)
2517 {
2518         u_char  data;
2519         /*
2520          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2521          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2522          * if we tell it to load (u_short) port.
2523          */
2524         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2525         return (data);
2526 }
2527
2528 void
2529 outb(u_int port, u_char data)
2530 {
2531         u_char  al;
2532         /*
2533          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2534          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2535          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2536          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2537          */
2538         al = data;
2539         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2540 }
2541
2542 #endif /* DDB */
2543
2544
2545
2546 #include "opt_cpu.h"
2547
2548
2549 /*
2550  * initialize all the SMP locks
2551  */
2552
2553 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2554 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2555
2556 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2557 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2558
2559 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2560 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2561
2562 /* critical region around INTR() routines */
2563 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2564
2565 /* lock region used by kernel profiling */
2566 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2567
2568 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2569 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2570
2571 /* locks kernel kprintfs */
2572 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2573
2574 /* lock regions around the clock hardware */
2575 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2576
2577 /* lock around the MP rendezvous */
2578 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2579
2580 static void
2581 init_locks(void)
2582 {
2583         /*
2584          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2585          */
2586         /*
2587          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2588          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2589          */
2590 #ifdef SMP
2591         cpu_get_initial_mplock();
2592 #endif
2593         /* DEPRECATED */
2594         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2595         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2596         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2597         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2598         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2599         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2600         spin_lock_init(&com_spinlock);
2601         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2602         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2603
2604         /* our token pool needs to work early */
2605         lwkt_token_pool_init();
2606 }