sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.128 2007/11/07 17:42:50 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 121
 122 extern void init386 (int first);
 123 extern void dblfault_handler (void);
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup (void *);
 131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144 #ifdef SMP
 145 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 146 #else
 147 int64_t tsc_offsets[1];
 148 #endif
 149
 150 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 151 extern int swtch_optim_stats;
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 153         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 155         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 156 #endif
 157
 158 int physmem = 0;
 159
 160 static int
 161 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 162 {
 163         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 164         return (error);
 165 }
 166
 167 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 168         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 169
 170 static int
 171 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 172 {
 173         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 174                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 175         return (error);
 176 }
 177
 178 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 179         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 185                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 191
 192 static int
 193 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error;
 196
 197         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 198          * some initial nulls).
 199          */
 200         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 201                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 202         if(error) return(error);
 203         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 204                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 205                         msgbufp->msg_bufr,req);
 206         }
 207         return(error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 212
 213 static int msgbuf_clear;
 214
 215 static int
 216 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 217 {
 218         int error;
 219         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 220                 req);
 221         if (!error && req->newptr) {
 222                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 223                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 224                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 225                 msgbuf_clear=0;
 226         }
 227         return (error);
 228 }
 229
 230 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 231         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 232         "Clear kernel message buffer");
 233
 234 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 235
 236 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 237
 238 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 239 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 240 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 241 static struct trapframe proc0_tf;
 242
 243 static void
 244 cpu_startup(void *dummy)
 245 {
 246         caddr_t v;
 247         vm_size_t size = 0;
 248         vm_offset_t firstaddr;
 249
 250         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 251                 bootverbose++;
 252
 253         /*
 254          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 255          */
 256         kprintf("%s", version);
 257         startrtclock();
 258         printcpuinfo();
 259         panicifcpuunsupported();
 260 #ifdef PERFMON
 261         perfmon_init();
 262 #endif
 263         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 264         /*
 265          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 266          */
 267         if (bootverbose) {
 268                 int indx;
 269
 270                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 271                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 272                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 273
 274                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 275                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 276                             size1 / PAGE_SIZE);
 277                 }
 278         }
 279
 280         /*
 281          * Allocate space for system data structures.
 282          * The first available kernel virtual address is in "v".
 283          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 284          * As pages of memory are allocated and cleared,
 285          * "firstaddr" is incremented.
 286          * An index into the kernel page table corresponding to the
 287          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 288          */
 289
 290         /*
 291          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 292          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 293          * addresses to the various data structures.
 294          */
 295         firstaddr = 0;
 296 again:
 297         v = (caddr_t)firstaddr;
 298
 299 #define valloc(name, type, num) \
 300             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 301 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 303
 304         /*
 305          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 306          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 307          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 308          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 309          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 310          * maxbcache bytes.
 311          *
 312          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 313          */
 314         if (nbuf == 0) {
 315                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 316                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 317
 318                 nbuf = 50;
 319                 if (kbytes > 4096)
 320                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 321                 if (kbytes > 65536)
 322                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 323                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 324                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 325         }
 326
 327         /*
 328          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 329          * kernel_map.
 330          */
 331         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 332                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 333                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 334         }
 335
 336         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 337 #ifdef NSWBUF_MIN
 338         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 339                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 340 #endif
 341 #ifdef DIRECTIO
 342         ffs_rawread_setup();
 343 #endif
 344
 345         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 346         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 347
 348         /*
 349          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 350          */
 351         if (firstaddr == 0) {
 352                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 353                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 354                 if (firstaddr == 0)
 355                         panic("startup: no room for tables");
 356                 goto again;
 357         }
 358
 359         /*
 360          * End of second pass, addresses have been assigned
 361          */
 362         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 363                 panic("startup: table size inconsistency");
 364
 365         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 366                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 367         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 368                       (nbuf*BKVASIZE));
 369         buffer_map.system_map = 1;
 370         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 371                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 372         pager_map.system_map = 1;
 373
 374 #if defined(USERCONFIG)
 375         userconfig();
 376         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 377 #endif
 378
 379         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 380             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 381
 382         /*
 383          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 384          */
 385         bufinit();
 386         vm_pager_bufferinit();
 387
 388 #ifdef SMP
 389         /*
 390          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 391          */
 392         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 393         mp_announce();
 394 #endif  /* SMP */
 395         cpu_setregs();
 396 }
 397
 398 /*
 399  * Send an interrupt to process.
 400  *
 401  * Stack is set up to allow sigcode stored
 402  * at top to call routine, followed by kcall
 403  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 404  * resets the signal mask, the stack, and the
 405  * frame pointer, it returns to the user
 406  * specified pc, psl.
 407  */
 408 void
 409 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 410 {
 411         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 412         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 413         struct trapframe *regs;
 414         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 415         struct sigframe sf, *sfp;
 416         int oonstack;
 417
 418         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 419         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 420
 421         /* save user context */
 422         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 423         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 424         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 425         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 426         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 427
 428         /* make the size of the saved context visible to userland */
 429         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 430
 431         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 432         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 433                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 434
 435         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 436         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 437             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 438                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 439                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 440                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 441         } else {
 442                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 443         }
 444
 445         /* Translate the signal is appropriate */
 446         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 447                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 448                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 449         }
 450
 451         /* Build the argument list for the signal handler. */
 452         sf.sf_signum = sig;
 453         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 454         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 455                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 456                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 457                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 458
 459                 /* fill siginfo structure */
 460                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 461                 sf.sf_si.si_code = code;
 462                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 463         }
 464         else {
 465                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 466                 sf.sf_siginfo = code;
 467                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 468                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 469         }
 470
 471         /*
 472          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 473          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 474          * eflags.
 475          */
 476         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 477                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 478                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 479
 480                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 481                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 482                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 483                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 484
 485                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 486                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 487                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 488                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 489
 490                 /*
 491                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 492                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 493                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 494                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 495                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 496                  */
 497                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 498         }
 499
 500         /*
 501          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 502          */
 503         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 504                 /*
 505                  * Something is wrong with the stack pointer.
 506                  * ...Kill the process.
 507                  */
 508                 sigexit(p, SIGILL);
 509         }
 510
 511         regs->tf_esp = (int)sfp;
 512         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 513         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 514         regs->tf_cs = _ucodesel;
 515         regs->tf_ds = _udatasel;
 516         regs->tf_es = _udatasel;
 517
 518         /*
 519          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 520          * the userland program might be using both.
 521          *
 522          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 523          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 524          * return to userland.
 525          */
 526         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 527                 regs->tf_fs = _udatasel;
 528                 regs->tf_gs = _udatasel;
 529         }
 530         regs->tf_ss = _udatasel;
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 535  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 536  * issue.
 537  *
 538  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 539  * bad idea?
 540  */
 541 int
 542 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 543 {
 544         frame->tf_cs = _ucodesel;
 545         frame->tf_ds = _udatasel;
 546         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 547 #if 0
 548         frame->tf_fs = _udatasel;
 549         frame->tf_gs = _udatasel;
 550 #endif
 551         frame->tf_ss = _udatasel;
 552         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 553         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 554         return(0);
 555 }
 556
 557 int
 558 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 559 {
 560          struct segment_descriptor *desc;
 561          int i;
 562
 563          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 564                 desc = &tls->tls[i];
 565                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 566                         continue;
 567                 if (desc->sd_def32 == 0)
 568                         return(ENXIO);
 569                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 570                         return(ENXIO);
 571                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 572                         return(ENXIO);
 573                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 574                         return(ENXIO);
 575          }
 576          return(0);
 577 }
 578
 579 /*
 580  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 581  *
 582  * System call to cleanup state after a signal
 583  * has been taken.  Reset signal mask and
 584  * stack state from context left by sendsig (above).
 585  * Return to previous pc and psl as specified by
 586  * context left by sendsig. Check carefully to
 587  * make sure that the user has not modified the
 588  * state to gain improper privileges.
 589  */
 590 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 591 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 592
 593 int
 594 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 595 {
 596         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 597         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 598         struct trapframe *regs;
 599         ucontext_t *ucp;
 600         int cs, eflags;
 601
 602         ucp = uap->sigcntxp;
 603
 604         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 605                 return (EFAULT);
 606
 607         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 608         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 609
 610         if (eflags & PSL_VM) {
 611                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 612                 struct vm86_kernel *vm86;
 613
 614                 /*
 615                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 616                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 617                  */
 618                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 619                         return (EINVAL);
 620                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 621                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 622                         return (EINVAL);
 623
 624                 /* go back to user mode if both flags are set */
 625                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 626                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 627
 628                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 629                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 630                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 631                 } else {
 632                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 633                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 634                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 635                 }
 636                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 637                 tf->tf_eflags = eflags;
 638                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 639                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 640                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 641                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 642                 tf->tf_ds = _udatasel;
 643                 tf->tf_es = _udatasel;
 644 #if 0
 645                 tf->tf_fs = _udatasel;
 646                 tf->tf_gs = _udatasel;
 647 #endif
 648         } else {
 649                 /*
 650                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 651                  */
 652                 /*
 653                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 654                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 655                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 656                  * the signal context during signal handling and there is no
 657                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 658                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 659                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 660                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 661                  */
 662                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 663                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 664                         return(EINVAL);
 665                 }
 666
 667                 /*
 668                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 669                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 670                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 671                  */
 672                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 673                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 674                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 675                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 676                         return(EINVAL);
 677                 }
 678                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 679         }
 680
 681         /*
 682          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 683          * semantics against system calls.
 684          */
 685         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 686                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 687
 688         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 689                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 690         else
 691                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 692
 693         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 694         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 695         return(EJUSTRETURN);
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 700  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 701  * already been pushed on the stack.
 702  */
 703 struct upc_frame {
 704         register_t      eax;
 705         register_t      ecx;
 706         register_t      edx;
 707         register_t      flags;
 708         register_t      oldip;
 709 };
 710
 711 void
 712 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 713 {
 714         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 715         struct trapframe *regs;
 716         struct upcall upcall;
 717         struct upc_frame upc_frame;
 718         int     crit_count = 0;
 719
 720         /*
 721          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 722          * context, switch back to the virtual kernel context before
 723          * trying to post the signal.
 724          */
 725         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 726                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 727                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 728         }
 729
 730         /*
 731          * Get the upcall data structure
 732          */
 733         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 734             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 735         ) {
 736                 vu->vu_pending = 0;
 737                 kprintf("bad upcall address\n");
 738                 return;
 739         }
 740
 741         /*
 742          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 743          * section count, mark the data structure as pending and return
 744          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 745          */
 746         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 747                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 748                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 749                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 750                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 751                 }
 752                 return;
 753         }
 754
 755         /*
 756          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 757          *
 758          * Bump our critical section count and set or clear the
 759          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 760          * pending.  The user will be responsible for calling
 761          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 762          */
 763         vu->vu_pending = 0;
 764         upcall.upc_pending = morepending;
 765         crit_count += TDPRI_CRIT;
 766         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 767                 sizeof(upcall.upc_pending));
 768         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 769                 sizeof(int));
 770
 771         /*
 772          * Construct a stack frame and issue the upcall
 773          */
 774         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 775         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 776         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 777         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 778         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 779         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 780         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 781             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 782                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 783         } else {
 784                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 785                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 786                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 787                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 788                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 789         }
 790 }
 791
 792 /*
 793  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 794  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 795  * being overwritten by the syscall return value.
 796  *
 797  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 798  * and the function pointer in %eax.
 799  */
 800 int
 801 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 802 {
 803         struct upc_frame upc_frame;
 804         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 805         struct trapframe *regs;
 806         int error;
 807         struct upcall upcall;
 808         int crit_count;
 809
 810         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 811
 812         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 813         if (error == 0) {
 814             if (vu) {
 815                 /*
 816                  * This jumps us to the next ready context.
 817                  */
 818                 vu->vu_pending = 0;
 819                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 820                 crit_count = 0;
 821                 if (error == 0)
 822                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 823                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 824                 if (error == 0)
 825                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 826                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 827                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 828                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 829                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 830                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 831             } else {
 832                 /*
 833                  * This returns us to the originally interrupted code.
 834                  */
 835                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 836                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 837                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 838                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 839                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 840                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 841                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 842                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 843             }
 844         }
 845         if (error == 0)
 846                 error = EJUSTRETURN;
 847         return(error);
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Machine dependent boot() routine
 852  *
 853  * I haven't seen anything to put here yet
 854  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 855  */
 856 void
 857 cpu_boot(int howto)
 858 {
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Shutdown the CPU as much as possible
 863  */
 864 void
 865 cpu_halt(void)
 866 {
 867         for (;;)
 868                 __asm__ __volatile("hlt");
 869 }
 870
 871 /*
 872  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 873  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 874  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 875  *
 876  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 877  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 878  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 879  * critical section.
 880  *
 881  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 882  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 883  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 884  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 885  */
 886 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 887 static int      cpu_idle_hltcnt;
 888 static int      cpu_idle_spincnt;
 889 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 890     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 891 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 892     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 893 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 894     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 895
 896 static void
 897 cpu_idle_default_hook(void)
 898 {
 899         /*
 900          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 901          * following the sti.
 902          */
 903         __asm __volatile("sti; hlt");
 904 }
 905
 906 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 907 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 908
 909 void
 910 cpu_idle(void)
 911 {
 912         struct thread *td = curthread;
 913
 914         crit_exit();
 915         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 916         for (;;) {
 917                 /*
 918                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 919                  */
 920                 lwkt_switch();
 921
 922                 /*
 923                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 924                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 925                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 926                  */
 927                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 928                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 929                         __asm __volatile("cli");
 930                         splz();
 931                         if (!lwkt_runnable())
 932                             cpu_idle_hook();
 933 #ifdef SMP
 934                         else
 935                             __asm __volatile("pause");
 936 #endif
 937                         ++cpu_idle_hltcnt;
 938                 } else {
 939                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 940                         splz();
 941 #ifdef SMP
 942                         __asm __volatile("sti; pause");
 943 #else
 944                         __asm __volatile("sti");
 945 #endif
 946                         ++cpu_idle_spincnt;
 947                 }
 948         }
 949 }
 950
 951 /*
 952  * This routine is called when the only runnable threads require
 953  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 954  * we let the scheduler spin.
 955  */
 956 void
 957 cpu_mplock_contested(void)
 958 {
 959         cpu_pause();
 960 }
 961
 962 /*
 963  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 964  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 965  * we let it spin.
 966  */
 967 void
 968 cpu_spinlock_contested(void)
 969 {
 970         cpu_pause();
 971 }
 972
 973 /*
 974  * Clear registers on exec
 975  */
 976 void
 977 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 978 {
 979         struct thread *td = curthread;
 980         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 981         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 982         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 983
 984         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 985         user_ldt_free(pcb);
 986
 987         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 988         regs->tf_eip = entry;
 989         regs->tf_esp = stack;
 990         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 991         regs->tf_ss = _udatasel;
 992         regs->tf_ds = _udatasel;
 993         regs->tf_es = _udatasel;
 994         regs->tf_fs = _udatasel;
 995         regs->tf_gs = _udatasel;
 996         regs->tf_cs = _ucodesel;
 997
 998         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 999         regs->tf_ebx = ps_strings;
1000
1001         /*
1002          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1003          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1004          */
1005         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1006                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1007                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1008                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1009                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1010                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1011                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1012                 if (pcb == td->td_pcb) {
1013                         /*
1014                          * Clear the debug registers on the running
1015                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1016                          * the next process we switch to.
1017                          */
1018                         reset_dbregs();
1019                 }
1020                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1021         }
1022
1023         /*
1024          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1025          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1026          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1027          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1028          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1029          */
1030         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1031
1032         /*
1033          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1034          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1035          * in npxdna().
1036          */
1037         crit_enter();
1038         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1039
1040 #if NNPX > 0
1041         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1042         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1043 #endif
1044         crit_exit();
1045
1046         /*
1047          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1048          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1049          * return value to 0.
1050          */
1051 }
1052
1053 void
1054 cpu_setregs(void)
1055 {
1056         unsigned int cr0;
1057
1058         cr0 = rcr0();
1059         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1060         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1061         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1062         load_cr0(cr0);
1063         load_gs(_udatasel);
1064 }
1065
1066 static int
1067 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1068 {
1069         int error;
1070         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1071                 req);
1072         if (!error && req->newptr)
1073                 resettodr();
1074         return (error);
1075 }
1076
1077 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1078         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1079
1080 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1081         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1082
1083 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1084         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1085
1086 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1087         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1088
1089 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1090 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1091         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1092
1093 /*
1094  * Initialize 386 and configure to run kernel
1095  */
1096
1097 /*
1098  * Initialize segments & interrupt table
1099  */
1100
1101 int _default_ldt;
1102 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1103 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1104 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1105 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1106
1107 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1108 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1109
1110 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1111 extern int has_f00f_bug;
1112 #endif
1113
1114 static struct i386tss dblfault_tss;
1115 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1116
1117 extern  struct user *proc0paddr;
1118
1119
1120 /* software prototypes -- in more palatable form */
1121 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1122 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1123 {       0x0,                    /* segment base address  */
1124         0x0,                    /* length */
1125         0,                      /* segment type */
1126         0,                      /* segment descriptor priority level */
1127         0,                      /* segment descriptor present */
1128         0, 0,
1129         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1130         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1131 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1132 {       0x0,                    /* segment base address  */
1133         0xfffff,                /* length - all address space */
1134         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1135         0,                      /* segment descriptor priority level */
1136         1,                      /* segment descriptor present */
1137         0, 0,
1138         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1139         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1140 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1141 {       0x0,                    /* segment base address  */
1142         0xfffff,                /* length - all address space */
1143         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1144         0,                      /* segment descriptor priority level */
1145         1,                      /* segment descriptor present */
1146         0, 0,
1147         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1148         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1149 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1150 {       0x0,                    /* segment base address  */
1151         0xfffff,                /* length - all address space */
1152         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1153         0,                      /* segment descriptor priority level */
1154         1,                      /* segment descriptor present */
1155         0, 0,
1156         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1157         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1158 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1159 {
1160         0x0,                    /* segment base address */
1161         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1162         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1163         0,                      /* segment descriptor priority level */
1164         1,                      /* segment descriptor present */
1165         0, 0,
1166         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1167         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1168 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1169 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1170         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1171         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1172         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1173         1,                      /* segment descriptor present */
1174         0, 0,
1175         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1176         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1177 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1178 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1179         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1180         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1181         0,                      /* segment descriptor priority level */
1182         1,                      /* segment descriptor present */
1183         0, 0,
1184         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1185         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1186 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1187 {       0x0,                    /* segment base address  */
1188         0x0,                    /* length - all address space */
1189         0,                      /* segment type */
1190         0,                      /* segment descriptor priority level */
1191         0,                      /* segment descriptor present */
1192         0, 0,
1193         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1194         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1195 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1196 {       0x400,                  /* segment base address */
1197         0xfffff,                /* length */
1198         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1199         0,                      /* segment descriptor priority level */
1200         1,                      /* segment descriptor present */
1201         0, 0,
1202         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1203         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1204 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1205 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1206         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1207         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         1,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1214 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1215         0xfffff,                /* length */
1216         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         1,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1221         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1223 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1224         0xfffff,                /* length */
1225         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         1,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1232 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1233         0xfffff,                /* length */
1234         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         1,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1241 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1242         0xfffff,                /* length */
1243         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1250 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1251         0xfffff,                /* length */
1252         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         1,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 /* GTLS_START 15 TLS */
1259 {       0x0,                    /* segment base address  */
1260         0x0,                    /* length */
1261         0,                      /* segment type */
1262         0,                      /* segment descriptor priority level */
1263         0,                      /* segment descriptor present */
1264         0, 0,
1265         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1266         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1267 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1268 {       0x0,                    /* segment base address  */
1269         0x0,                    /* length */
1270         0,                      /* segment type */
1271         0,                      /* segment descriptor priority level */
1272         0,                      /* segment descriptor present */
1273         0, 0,
1274         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1275         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1276 /* GTLS_END 17 TLS */
1277 {       0x0,                    /* segment base address  */
1278         0x0,                    /* length */
1279         0,                      /* segment type */
1280         0,                      /* segment descriptor priority level */
1281         0,                      /* segment descriptor present */
1282         0, 0,
1283         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1284         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1285 };
1286
1287 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1288         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1289 {       0x0,                    /* segment base address  */
1290         0x0,                    /* length - all address space */
1291         0,                      /* segment type */
1292         0,                      /* segment descriptor priority level */
1293         0,                      /* segment descriptor present */
1294         0, 0,
1295         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1296         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1297         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1298 {       0x0,                    /* segment base address  */
1299         0x0,                    /* length - all address space */
1300         0,                      /* segment type */
1301         0,                      /* segment descriptor priority level */
1302         0,                      /* segment descriptor present */
1303         0, 0,
1304         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1305         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1306         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1307 {       0x0,                    /* segment base address  */
1308         0x0,                    /* length - all address space */
1309         0,                      /* segment type */
1310         0,                      /* segment descriptor priority level */
1311         0,                      /* segment descriptor present */
1312         0, 0,
1313         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1314         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1315         /* Code Descriptor for user */
1316 {       0x0,                    /* segment base address  */
1317         0xfffff,                /* length - all address space */
1318         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1319         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1320         1,                      /* segment descriptor present */
1321         0, 0,
1322         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1323         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1324         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1325 {       0x0,                    /* segment base address  */
1326         0x0,                    /* length - all address space */
1327         0,                      /* segment type */
1328         0,                      /* segment descriptor priority level */
1329         0,                      /* segment descriptor present */
1330         0, 0,
1331         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1332         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1333         /* Data Descriptor for user */
1334 {       0x0,                    /* segment base address  */
1335         0xfffff,                /* length - all address space */
1336         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1337         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1338         1,                      /* segment descriptor present */
1339         0, 0,
1340         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1341         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1342 };
1343
1344 void
1345 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1346 {
1347         struct gate_descriptor *ip;
1348
1349         ip = idt + idx;
1350         ip->gd_looffset = (int)func;
1351         ip->gd_selector = selec;
1352         ip->gd_stkcpy = 0;
1353         ip->gd_xx = 0;
1354         ip->gd_type = typ;
1355         ip->gd_dpl = dpl;
1356         ip->gd_p = 1;
1357         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1358 }
1359
1360 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1361
1362 extern inthand_t
1363         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1364         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1365         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1366         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1367         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1368         IDTVEC(rsvd0);
1369 extern inthand_t
1370         IDTVEC(int0x80_syscall);
1371
1372 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1373 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1374 #endif
1375
1376 void
1377 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1378 {
1379         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1380         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1381         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1382         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1383         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1384         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1385         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1390  * available physical memory in the system, then test this memory and
1391  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1392  *
1393  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1394  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1395  *
1396  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1397  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1398  */
1399 static void
1400 getmemsize(int first)
1401 {
1402         int i, physmap_idx, pa_indx;
1403         int hasbrokenint12;
1404         u_int basemem, extmem;
1405         struct vm86frame vmf;
1406         struct vm86context vmc;
1407         vm_offset_t pa;
1408         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1409         pt_entry_t *pte;
1410         const char *cp;
1411         struct {
1412                 u_int64_t base;
1413                 u_int64_t length;
1414                 u_int32_t type;
1415         } *smap;
1416         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1417
1418         hasbrokenint12 = 0;
1419         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1420         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1421         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1422         basemem = 0;
1423
1424         /*
1425          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1426          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1427          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1428          */
1429         if (hasbrokenint12) {
1430                 goto int15e820;
1431         }
1432
1433         /*
1434          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1435          * value give the bios some scribble space just in case.
1436          */
1437         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1438         basemem = vmf.vmf_ax;
1439         if (basemem > 640) {
1440                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1441                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1442                 basemem = 636;
1443         }
1444
1445         /*
1446          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1447          * between the end of base memory and the start of
1448          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1449          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1450          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1451          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1452          * to begin with and then parts of it are remapped.
1453          * The parts that aren't remapped form holes that
1454          * remain read-only and are unused by the kernel.
1455          * The base memory area is below the physical end of
1456          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1457          * The part of it from PAGE_SIZE to
1458          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1459          * remapped and used by the kernel later.)
1460          *
1461          * This code is similar to the code used in
1462          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1463          * allocated we simply change the mapping.
1464          */
1465         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1466              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1467                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1468                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1469         }
1470
1471         /*
1472          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1473          * that the bios can scribble on it.
1474          */
1475         pte = vm86paddr;
1476         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1477                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1478
1479 int15e820:
1480         /*
1481          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1482          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1483          */
1484         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1485         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1486
1487         /*
1488          * get memory map with INT 15:E820
1489          */
1490 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1491 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1492
1493         vmc.npages = 0;
1494         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1495         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1496
1497         physmap_idx = 0;
1498         vmf.vmf_ebx = 0;
1499         do {
1500                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1501                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1502                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1503                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1504                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1505                         break;
1506                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1507                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1508                                 smap->type,
1509                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1510                                 (u_int32_t)smap->base,
1511                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1512                                 (u_int32_t)smap->length);
1513
1514                 if (smap->type != 0x01)
1515                         goto next_run;
1516
1517                 if (smap->length == 0)
1518                         goto next_run;
1519
1520                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1521                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1522                             (u_int)(smap->length / 1024));
1523                         goto next_run;
1524                 }
1525
1526                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1527                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1528                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1529                                         kprintf(
1530         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1531                                 goto next_run;
1532                         }
1533                 }
1534
1535                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1536                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1537                         goto next_run;
1538                 }
1539
1540                 physmap_idx += 2;
1541                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1542                         kprintf(
1543                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1544                         break;
1545                 }
1546                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1547                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1548 next_run:
1549                 ; /* fix GCC3.x warning */
1550         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1551
1552         /*
1553          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1554          */
1555         if (basemem == 0) {
1556                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1557                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1558                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1559                                 break;
1560                         }
1561                 }
1562
1563                 if (basemem == 0) {
1564                         basemem = 640;
1565                 }
1566
1567                 if (basemem > 640) {
1568                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1569                                 basemem);
1570                         basemem = 640;
1571                 }
1572
1573                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1574                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1575                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1576                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1577                 }
1578
1579                 pte = vm86paddr;
1580                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1581                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1582         }
1583
1584         if (physmap[1] != 0)
1585                 goto physmap_done;
1586
1587         /*
1588          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1589          */
1590         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1591         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1592                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1593         } else {
1594 #if 0
1595                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1596                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1597                 extmem = vmf.vmf_ax;
1598 #else
1599                 /*
1600                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1601                  */
1602                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1603 #endif
1604         }
1605
1606         /*
1607          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1608          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1609          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1610          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1611          * them beyond the limit.
1612          *
1613          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1614          *      chop it to 15MB.
1615          */
1616         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1617                 extmem = 15 * 1024;
1618
1619         physmap[0] = 0;
1620         physmap[1] = basemem * 1024;
1621         physmap_idx = 2;
1622         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1623         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1624
1625 physmap_done:
1626         /*
1627          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1628          */
1629
1630 #ifdef SMP
1631         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1632         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1633
1634         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1635         mp_probe();
1636 #endif
1637
1638         /*
1639          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1640          * highest page of the physical address space.  It should be
1641          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1642          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1643          */
1644         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1645
1646 #ifdef MAXMEM
1647         Maxmem = MAXMEM / 4;
1648 #endif
1649
1650         /*
1651          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1652          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1653          */
1654         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1655                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1656                 char *ep;
1657
1658                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1659                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1660                         switch(*ep) {
1661                         case 'g':
1662                         case 'G':
1663                                 AllowMem <<= 10;
1664                         case 'm':
1665                         case 'M':
1666                                 AllowMem <<= 10;
1667                         case 'k':
1668                         case 'K':
1669                                 AllowMem <<= 10;
1670                                 break;
1671                         default:
1672                                 AllowMem = sanity = 0;
1673                         }
1674                         if (AllowMem < sanity)
1675                                 AllowMem = 0;
1676                 }
1677                 if (AllowMem == 0)
1678                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1679                 else
1680                         Maxmem = atop(AllowMem);
1681         }
1682
1683         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1684             (boothowto & RB_VERBOSE))
1685                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1686
1687         /*
1688          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1689          * extend the last memory segment to the new limit.
1690          */
1691         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1692                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1693
1694         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1695         pmap_bootstrap(first, 0);
1696
1697         /*
1698          * Size up each available chunk of physical memory.
1699          */
1700         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1701         pa_indx = 0;
1702         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1703         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1704         pte = CMAP1;
1705
1706         /*
1707          * Get dcons buffer address
1708          */
1709         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1710             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1711                 dcons_addr = 0;
1712
1713         /*
1714          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1715          * round up the start address and round down the end address.
1716          */
1717         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1718                 vm_offset_t end;
1719
1720                 end = ptoa(Maxmem);
1721                 if (physmap[i + 1] < end)
1722                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1723                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1724                         int tmp, page_bad;
1725 #if 0
1726                         int *ptr = 0;
1727 #else
1728                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1729 #endif
1730
1731                         /*
1732                          * block out kernel memory as not available.
1733                          */
1734                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1735                                 continue;
1736
1737                         /*
1738                          * block out dcons buffer
1739                          */
1740                         if (dcons_addr > 0
1741                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1742                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1743                                 continue;
1744
1745                         page_bad = FALSE;
1746
1747                         /*
1748                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1749                          */
1750                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1751                         cpu_invltlb();
1752
1753                         tmp = *(int *)ptr;
1754                         /*
1755                          * Test for alternating 1's and 0's
1756                          */
1757                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1758                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1759                                 page_bad = TRUE;
1760                         }
1761                         /*
1762                          * Test for alternating 0's and 1's
1763                          */
1764                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1765                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1766                         page_bad = TRUE;
1767                         }
1768                         /*
1769                          * Test for all 1's
1770                          */
1771                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1772                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1773                                 page_bad = TRUE;
1774                         }
1775                         /*
1776                          * Test for all 0's
1777                          */
1778                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1779                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1780                                 page_bad = TRUE;
1781                         }
1782                         /*
1783                          * Restore original value.
1784                          */
1785                         *(int *)ptr = tmp;
1786
1787                         /*
1788                          * Adjust array of valid/good pages.
1789                          */
1790                         if (page_bad == TRUE) {
1791                                 continue;
1792                         }
1793                         /*
1794                          * If this good page is a continuation of the
1795                          * previous set of good pages, then just increase
1796                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1797                          * Note that "end" points one higher than end,
1798                          * making the range >= start and < end.
1799                          * If we're also doing a speculative memory
1800                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1801                          * so that we keep going. The first bad page
1802                          * will terminate the loop.
1803                          */
1804                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1805                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1806                         } else {
1807                                 pa_indx++;
1808                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1809                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1810                                         pa_indx--;
1811                                         break;
1812                                 }
1813                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1814                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1815                         }
1816                         physmem++;
1817                 }
1818         }
1819         *pte = 0;
1820         cpu_invltlb();
1821
1822         /*
1823          * XXX
1824          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1825          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1826          * calculation, etc.).
1827          */
1828         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1829             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1830                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1831                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1832                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1833         }
1834
1835         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1836
1837         /* Trim off space for the message buffer. */
1838         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1839
1840         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1841 }
1842
1843 /*
1844  * IDT VECTORS:
1845  *      0       Divide by zero
1846  *      1       Debug
1847  *      2       NMI
1848  *      3       BreakPoint
1849  *      4       OverFlow
1850  *      5       Bound-Range
1851  *      6       Invalid OpCode
1852  *      7       Device Not Available (x87)
1853  *      8       Double-Fault
1854  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1855  *      10      Invalid-TSS
1856  *      11      Segment not present
1857  *      12      Stack
1858  *      13      General Protection
1859  *      14      Page Fault
1860  *      15      Reserved
1861  *      16      x87 FP Exception pending
1862  *      17      Alignment Check
1863  *      18      Machine Check
1864  *      19      SIMD floating point
1865  *      20-31   reserved
1866  *      32-255  INTn/external sources
1867  */
1868 void
1869 init386(int first)
1870 {
1871         struct gate_descriptor *gdp;
1872         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1873         struct mdglobaldata *gd;
1874
1875         /*
1876          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1877          */
1878         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1879         bzero(gd, sizeof(*gd));
1880
1881         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1882         thread0.td_gd = &gd->mi;
1883
1884         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1885
1886         metadata_missing = 0;
1887         if (bootinfo.bi_modulep) {
1888                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1889                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1890         } else {
1891                 metadata_missing = 1;
1892         }
1893         if (bootinfo.bi_envp)
1894                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1895
1896         /*
1897          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1898          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1899          */
1900         ncpus = 1;
1901         ncpus2 = 1;
1902         ncpus_fit = 1;
1903         /* Init basic tunables, hz etc */
1904         init_param1();
1905
1906         /*
1907          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1908          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1909          * the address space
1910          */
1911         /*
1912          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1913          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1914          */
1915         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1916         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1917
1918         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1919                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1920         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1921         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1922                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1923
1924         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1925
1926         /*
1927          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1928          * early in the boot sequence because the system assumes
1929          * that 'curthread' is never NULL.
1930          */
1931
1932         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1933 #ifdef BDE_DEBUGGER
1934                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1935                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1936                         continue;
1937 #endif
1938                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1939         }
1940
1941         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1942         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1943         lgdt(&r_gdt);
1944
1945         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1946         cpu_gdinit(gd, 0);
1947         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1948         safepri = TDPRI_MAX;
1949
1950         /* make ldt memory segments */
1951         /*
1952          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1953          * should be spelled ...MAX_USER...
1954          */
1955         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1956         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1957         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1958                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1959
1960         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1961         lldt(_default_ldt);
1962         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1963         /* spinlocks and the BGL */
1964         init_locks();
1965
1966         /*
1967          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1968          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1969          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1970          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1971          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1972          * determine the fault address.
1973          */
1974         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1975 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1976                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1977 #else
1978                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979 #endif
1980         }
1981         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1983         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1984         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1985         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1986         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1987         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1988         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1989         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1990         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1991         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1992         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1993         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1994         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1995         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1996         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1997         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1998         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1999         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2000         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2001         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2002                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2003
2004         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2005         r_idt.rd_base = (int) idt;
2006         lidt(&r_idt);
2007
2008         /*
2009          * Initialize the console before we print anything out.
2010          */
2011         cninit();
2012
2013         if (metadata_missing)
2014                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2015
2016 #if     NISA >0
2017         isa_defaultirq();
2018 #endif
2019         rand_initialize();
2020
2021 #ifdef DDB
2022         kdb_init();
2023         if (boothowto & RB_KDB)
2024                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2025 #endif
2026
2027         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2028         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2030         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2031
2032         /*
2033          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2034          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2035          */
2036         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2037         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2038         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2039         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2040         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2041         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2042         ltr(gsel_tss);
2043
2044         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2045             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2046         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2047             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2048         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2049         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2050         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2051         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2052             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2053         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2054         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2055         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2056
2057         vm86_initialize();
2058         getmemsize(first);
2059         init_param2(physmem);
2060
2061         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2062
2063         /* Map the message buffer. */
2064         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2065                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2066
2067         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2068
2069         /* make a call gate to reenter kernel with */
2070         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2071
2072         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2073         gdp->gd_looffset = x++;
2074         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2075         gdp->gd_stkcpy = 1;
2076         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2077         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2078         gdp->gd_p = 1;
2079         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2080
2081         /* XXX does this work? */
2082         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2083         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2084
2085         /* transfer to user mode */
2086
2087         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2088         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2089
2090         /* setup proc 0's pcb */
2091         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2092         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2093         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2094         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2099  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2100  * data space were allocated in locore.
2101  *
2102  * Note: the idlethread's cpl is 0
2103  *
2104  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2105  */
2106 void
2107 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2108 {
2109         if (cpu)
2110                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2111
2112         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2113                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2114                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2115                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2116         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2117         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2118         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2119         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2120 }
2121
2122 int
2123 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2124 {
2125         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2126             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2127                 return (TRUE);
2128         }
2129         return (FALSE);
2130 }
2131
2132 struct globaldata *
2133 globaldata_find(int cpu)
2134 {
2135         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2136         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2137 }
2138
2139 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2140 static void f00f_hack(void *unused);
2141 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2142
2143 static void
2144 f00f_hack(void *unused)
2145 {
2146         struct gate_descriptor *new_idt;
2147         vm_offset_t tmp;
2148
2149         if (!has_f00f_bug)
2150                 return;
2151
2152         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2153
2154         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2155
2156         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2157         if (tmp == 0)
2158                 panic("kmem_alloc returned 0");
2159         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2160                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2161         /* Put the first seven entries in the lower page */
2162         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2163         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2164         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2165         lidt(&r_idt);
2166         idt = new_idt;
2167         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2168                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2169                 panic("vm_map_protect failed");
2170         return;
2171 }
2172 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2173
2174 int
2175 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2176 {
2177         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2178         return (0);
2179 }
2180
2181 int
2182 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2183 {
2184         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2185         return (0);
2186 }
2187
2188 int
2189 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2190 {
2191         struct pcb *pcb;
2192         struct trapframe *tp;
2193
2194         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2195         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2196         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2197         regs->r_es = tp->tf_es;
2198         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2199         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2200         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2201         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2202         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2203         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2204         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2205         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2206         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2207         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2208         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2209         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2210         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2211         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2212         return (0);
2213 }
2214
2215 int
2216 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2217 {
2218         struct pcb *pcb;
2219         struct trapframe *tp;
2220
2221         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2222         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2223             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2224                 return (EINVAL);
2225         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2226         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2227         tp->tf_es = regs->r_es;
2228         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2229         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2230         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2231         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2232         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2233         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2234         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2235         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2236         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2237         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2238         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2239         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2240         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2241         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2242         return (0);
2243 }
2244
2245 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2246 static void
2247 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2248 {
2249         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2250         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2251         int i;
2252
2253         /* FPU control/status */
2254         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2255         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2256         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2257         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2258         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2259         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2260         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2261         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2262
2263         /* FPU registers */
2264         for (i = 0; i < 8; ++i)
2265                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2266
2267         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2268 }
2269
2270 static void
2271 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2272 {
2273         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2274         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2275         int i;
2276
2277         /* FPU control/status */
2278         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2279         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2280         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2281         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2282         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2283         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2284         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2285         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2286
2287         /* FPU registers */
2288         for (i = 0; i < 8; ++i)
2289                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2290
2291         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2292 }
2293 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2294
2295 int
2296 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2297 {
2298 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2299         if (cpu_fxsr) {
2300                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2301                                 (struct save87 *)fpregs);
2302                 return (0);
2303         }
2304 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2305         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2306         return (0);
2307 }
2308
2309 int
2310 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2311 {
2312 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2313         if (cpu_fxsr) {
2314                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2315                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2316                 return (0);
2317         }
2318 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2319         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2320         return (0);
2321 }
2322
2323 int
2324 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2325 {
2326         if (lp == NULL) {
2327                 dbregs->dr0 = rdr0();
2328                 dbregs->dr1 = rdr1();
2329                 dbregs->dr2 = rdr2();
2330                 dbregs->dr3 = rdr3();
2331                 dbregs->dr4 = rdr4();
2332                 dbregs->dr5 = rdr5();
2333                 dbregs->dr6 = rdr6();
2334                 dbregs->dr7 = rdr7();
2335         } else {
2336                 struct pcb *pcb;
2337
2338                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2339                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2340                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2341                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2342                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2343                 dbregs->dr4 = 0;
2344                 dbregs->dr5 = 0;
2345                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2346                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2347         }
2348         return (0);
2349 }
2350
2351 int
2352 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2353 {
2354         if (lp == NULL) {
2355                 load_dr0(dbregs->dr0);
2356                 load_dr1(dbregs->dr1);
2357                 load_dr2(dbregs->dr2);
2358                 load_dr3(dbregs->dr3);
2359                 load_dr4(dbregs->dr4);
2360                 load_dr5(dbregs->dr5);
2361                 load_dr6(dbregs->dr6);
2362                 load_dr7(dbregs->dr7);
2363         } else {
2364                 struct pcb *pcb;
2365                 struct ucred *ucred;
2366                 int i;
2367                 uint32_t mask1, mask2;
2368
2369                 /*
2370                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2371                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2372                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2373                  * TRCTRAP.
2374                  */
2375                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2376                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2377                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2378                                 return (EINVAL);
2379
2380                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2381                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2382
2383                 /*
2384                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2385                  * process's address space.  If a process could do this, it
2386                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2387                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2388                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2389                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2390                  * uid 0.
2391                  *
2392                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2393                  * address space is written into from within the kernel
2394                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2395                  * from within kernel mode?
2396                  */
2397
2398                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2399                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2400                                 /* dr0 is enabled */
2401                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2402                                         return (EINVAL);
2403                         }
2404
2405                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2406                                 /* dr1 is enabled */
2407                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2408                                         return (EINVAL);
2409                         }
2410
2411                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2412                                 /* dr2 is enabled */
2413                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2414                                         return (EINVAL);
2415                         }
2416
2417                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2418                                 /* dr3 is enabled */
2419                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2420                                         return (EINVAL);
2421                         }
2422                 }
2423
2424                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2425                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2426                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2427                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2428                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2429                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2430
2431                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2432         }
2433
2434         return (0);
2435 }
2436
2437 /*
2438  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2439  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2440  */
2441 int
2442 user_dbreg_trap(void)
2443 {
2444         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2445         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2446         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2447         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2448         int i;
2449
2450         dr7 = rdr7();
2451         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2452                 /*
2453                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2454                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2455                  * hardware debug registers
2456                  */
2457                 return 0;
2458         }
2459
2460         nbp = 0;
2461         dr6 = rdr6();
2462         bp = dr6 & 0x0000000f;
2463
2464         if (!bp) {
2465                 /*
2466                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2467                  * trap was not caused by any of the debug registers
2468                  */
2469                 return 0;
2470         }
2471
2472         /*
2473          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2474          * which ones and if any of them are user space addresses
2475          */
2476
2477         if (bp & 0x01) {
2478                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2479         }
2480         if (bp & 0x02) {
2481                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2482         }
2483         if (bp & 0x04) {
2484                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2485         }
2486         if (bp & 0x08) {
2487                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2488         }
2489
2490         for (i=0; i<nbp; i++) {
2491                 if (addr[i] <
2492                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2493                         /*
2494                          * addr[i] is in user space
2495                          */
2496                         return nbp;
2497                 }
2498         }
2499
2500         /*
2501          * None of the breakpoints are in user space.
2502          */
2503         return 0;
2504 }
2505
2506
2507 #ifndef DDB
2508 void
2509 Debugger(const char *msg)
2510 {
2511         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2512 }
2513 #endif /* no DDB */
2514
2515 #ifdef DDB
2516
2517 /*
2518  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2519  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2520  * called inside DDB.
2521  *
2522  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2523  */
2524
2525 #undef inb
2526 #undef outb
2527
2528 /* silence compiler warnings */
2529 u_char inb(u_int);
2530 void outb(u_int, u_char);
2531
2532 u_char
2533 inb(u_int port)
2534 {
2535         u_char  data;
2536         /*
2537          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2538          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2539          * if we tell it to load (u_short) port.
2540          */
2541         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2542         return (data);
2543 }
2544
2545 void
2546 outb(u_int port, u_char data)
2547 {
2548         u_char  al;
2549         /*
2550          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2551          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2552          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2553          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2554          */
2555         al = data;
2556         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2557 }
2558
2559 #endif /* DDB */
2560
2561
2562
2563 #include "opt_cpu.h"
2564
2565
2566 /*
2567  * initialize all the SMP locks
2568  */
2569
2570 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2571 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2572
2573 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2574 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2575
2576 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2577 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2578
2579 /* critical region around INTR() routines */
2580 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2581
2582 /* lock region used by kernel profiling */
2583 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2584
2585 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2586 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2587
2588 /* locks kernel kprintfs */
2589 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2590
2591 /* lock regions around the clock hardware */
2592 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2593
2594 /* lock around the MP rendezvous */
2595 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2596
2597 static void
2598 init_locks(void)
2599 {
2600         /*
2601          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2602          */
2603         /*
2604          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2605          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2606          */
2607 #ifdef SMP
2608         cpu_get_initial_mplock();
2609 #endif
2610         /* DEPRECATED */
2611         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2612         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2613         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2614         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2615         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2616         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2617         spin_lock_init(&com_spinlock);
2618         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2619         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2620
2621         /* our token pool needs to work early */
2622         lwkt_token_pool_init();
2623 }
2624