sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_compat.h"
  44 #include "opt_cpu.h"
  45 #include "opt_ddb.h"
  46 #include "opt_directio.h"
  47 #include "opt_inet.h"
  48 #include "opt_ipx.h"
  49 #include "opt_maxmem.h"
  50 #include "opt_msgbuf.h"
  51 #include "opt_perfmon.h"
  52 #include "opt_swap.h"
  53 #include "opt_userconfig.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/sysproto.h>
  58 #include <sys/signalvar.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/linker.h>
  61 #include <sys/malloc.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/priv.h>
  64 #include <sys/buf.h>
  65 #include <sys/reboot.h>
  66 #include <sys/mbuf.h>
  67 #include <sys/msgbuf.h>
  68 #include <sys/sysent.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/vmmeter.h>
  71 #include <sys/bus.h>
  72 #include <sys/upcall.h>
  73 #include <sys/usched.h>
  74 #include <sys/reg.h>
  75
  76 #include <vm/vm.h>
  77 #include <vm/vm_param.h>
  78 #include <sys/lock.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80 #include <vm/vm_object.h>
  81 #include <vm/vm_page.h>
  82 #include <vm/vm_map.h>
  83 #include <vm/vm_pager.h>
  84 #include <vm/vm_extern.h>
  85
  86 #include <sys/thread2.h>
  87 #include <sys/mplock2.h>
  88 #include <sys/mutex2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/md_var.h>
 101 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 102 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 103 #include <machine/smp.h>
 104 #ifdef PERFMON
 105 #include <machine/perfmon.h>
 106 #endif
 107 #include <machine/cputypes.h>
 108 #include <machine/intr_machdep.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/isa_intr.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 #include <sys/machintr.h>
 121 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
 122 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
 123 #include <machine_base/apic/lapic.h>
 124 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
 125 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
 126 #include <machine/mptable.h>
 127
 128 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 129
 130 extern void init386(int first);
 131 extern void dblfault_handler(void);
 132
 133 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 134 extern void finishidentcpu(void);
 135 extern void panicifcpuunsupported(void);
 136 extern void initializecpu(void);
 137
 138 static void cpu_startup(void *);
 139 static void pic_finish(void *);
 140 static void cpu_finish(void *);
 141 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 142 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 143 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 144 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 145 #ifdef DIRECTIO
 146 extern void ffs_rawread_setup(void);
 147 #endif /* DIRECTIO */
 148 static void init_locks(void);
 149
 150 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 151 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
 152 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
 153
 154 int     _udatasel, _ucodesel;
 155 u_int   atdevbase;
 156 #ifdef SMP
 157 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 158 #else
 159 int64_t tsc_offsets[1];
 160 #endif
 161
 162 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 163 extern int swtch_optim_stats;
 164 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 165         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 166 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 167         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 168 #endif
 169
 170 long physmem = 0;
 171
 172 u_long ebda_addr = 0;
 173
 174 int imcr_present = 0;
 175
 176 int naps = 0; /* # of Applications processors */
 177 struct mtx dt_lock;             /* lock for GDT and LDT */
 178
 179 u_int base_memory;
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         u_long pmem = ctob(physmem);
 185
 186         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 187         return (error);
 188 }
 189
 190 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 191         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 192
 193 static int
 194 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 195 {
 196         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 197                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 198         return (error);
 199 }
 200
 201 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 202         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 203
 204 static int
 205 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 206 {
 207         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 208                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 209         return (error);
 210 }
 211
 212 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 213         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 214
 215 vm_paddr_t Maxmem;
 216 vm_paddr_t Realmem;
 217
 218 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 219 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 220
 221
 222 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 223 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 224 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 225 static struct trapframe proc0_tf;
 226
 227 static void
 228 cpu_startup(void *dummy)
 229 {
 230         caddr_t v;
 231         vm_size_t size = 0;
 232         vm_offset_t firstaddr;
 233
 234         /*
 235          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 236          */
 237         kprintf("%s", version);
 238         startrtclock();
 239         printcpuinfo();
 240         panicifcpuunsupported();
 241 #ifdef PERFMON
 242         perfmon_init();
 243 #endif
 244         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 245                 (intmax_t)Realmem,
 246                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 247         /*
 248          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 249          */
 250         if (bootverbose) {
 251                 int indx;
 252
 253                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 254                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 255                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 256
 257                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 258                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 259                             size1 / PAGE_SIZE);
 260                 }
 261         }
 262
 263         /*
 264          * Allocate space for system data structures.
 265          * The first available kernel virtual address is in "v".
 266          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 267          * As pages of memory are allocated and cleared,
 268          * "firstaddr" is incremented.
 269          * An index into the kernel page table corresponding to the
 270          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 271          */
 272
 273         /*
 274          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 275          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 276          * addresses to the various data structures.
 277          */
 278         firstaddr = 0;
 279 again:
 280         v = (caddr_t)firstaddr;
 281
 282 #define valloc(name, type, num) \
 283             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 284 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 285             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 286
 287         /*
 288          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 289          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 290          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 291          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 292          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 293          * maxbcache bytes.
 294          *
 295          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 296          */
 297         if (nbuf == 0) {
 298                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 299                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 300
 301                 nbuf = 50;
 302                 if (kbytes > 4096)
 303                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 304                 if (kbytes > 65536)
 305                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 306                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 307                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 308         }
 309
 310         /*
 311          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 312          * kernel_map.
 313          */
 314         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 315                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 316                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 317         }
 318
 319         /* limit to 128 on i386 */
 320         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 321 #ifdef NSWBUF_MIN
 322         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 323                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 324 #endif
 325 #ifdef DIRECTIO
 326         ffs_rawread_setup();
 327 #endif
 328
 329         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 330         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 331
 332         /*
 333          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 334          */
 335         if (firstaddr == 0) {
 336                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 337                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 338                 if (firstaddr == 0)
 339                         panic("startup: no room for tables");
 340                 goto again;
 341         }
 342
 343         /*
 344          * End of second pass, addresses have been assigned
 345          */
 346         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 347                 panic("startup: table size inconsistency");
 348
 349         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 350                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 351         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 352                       (nbuf*BKVASIZE));
 353         buffer_map.system_map = 1;
 354         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 355                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 356         pager_map.system_map = 1;
 357
 358 #if defined(USERCONFIG)
 359         userconfig();
 360         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 361 #endif
 362
 363         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 364                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count + vmstats.v_dma_pages),
 365                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count + vmstats.v_dma_pages) /
 366                 1024 / 1024);
 367
 368         /*
 369          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 370          */
 371         bufinit();
 372         vm_pager_bufferinit();
 373 }
 374
 375 static void
 376 cpu_finish(void *dummy __unused)
 377 {
 378         cpu_setregs();
 379 }
 380
 381 static void
 382 pic_finish(void *dummy __unused)
 383 {
 384         /* Log ELCR information */
 385         elcr_dump();
 386
 387         /* Log MPTABLE information */
 388         mptable_pci_int_dump();
 389
 390         /* Finalize PIC */
 391         MachIntrABI.finalize();
 392 }
 393
 394 /*
 395  * Send an interrupt to process.
 396  *
 397  * Stack is set up to allow sigcode stored
 398  * at top to call routine, followed by kcall
 399  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 400  * resets the signal mask, the stack, and the
 401  * frame pointer, it returns to the user
 402  * specified pc, psl.
 403  */
 404 void
 405 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 406 {
 407         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 408         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 409         struct trapframe *regs;
 410         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 411         struct sigframe sf, *sfp;
 412         int oonstack;
 413
 414         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 415         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 416
 417         /* save user context */
 418         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 419         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 420         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 421         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 422         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 423
 424         /* make the size of the saved context visible to userland */
 425         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 426
 427         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 428         if ((lp->lwp_flags & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 429             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 430                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 431                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 432                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 433         } else {
 434                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 435         }
 436
 437         /* Translate the signal is appropriate */
 438         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 439                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 440                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 441         }
 442
 443         /* Build the argument list for the signal handler. */
 444         sf.sf_signum = sig;
 445         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 446         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 447                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 448                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 449                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 450
 451                 /* fill siginfo structure */
 452                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 453                 sf.sf_si.si_code = code;
 454                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 455         }
 456         else {
 457                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 458                 sf.sf_siginfo = code;
 459                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 460                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 461         }
 462
 463         /*
 464          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 465          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 466          * eflags.
 467          */
 468         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 469                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 470                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 471
 472                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 473                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 474                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 475                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 476
 477                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 478                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 479                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 480                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 481
 482                 /*
 483                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 484                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 485                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 486                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 487                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 488                  */
 489                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 490         }
 491
 492         /*
 493          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 494          */
 495         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 496
 497         /*
 498          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 499          */
 500         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 501                 /*
 502                  * Something is wrong with the stack pointer.
 503                  * ...Kill the process.
 504                  */
 505                 sigexit(lp, SIGILL);
 506         }
 507
 508         regs->tf_esp = (int)sfp;
 509         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 510
 511         /*
 512          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 513          * on function entry
 514          */
 515         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 516
 517         regs->tf_cs = _ucodesel;
 518         regs->tf_ds = _udatasel;
 519         regs->tf_es = _udatasel;
 520
 521         /*
 522          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 523          * the userland program might be using both.
 524          *
 525          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 526          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 527          * return to userland.
 528          */
 529         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 530                 regs->tf_fs = _udatasel;
 531                 regs->tf_gs = _udatasel;
 532         }
 533         regs->tf_ss = _udatasel;
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 538  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 539  * issue.
 540  *
 541  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 542  * bad idea?
 543  */
 544 int
 545 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 546 {
 547         frame->tf_cs = _ucodesel;
 548         frame->tf_ds = _udatasel;
 549         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 550 #if 0
 551         frame->tf_fs = _udatasel;
 552         frame->tf_gs = _udatasel;
 553 #endif
 554         frame->tf_ss = _udatasel;
 555         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 556         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 557         return(0);
 558 }
 559
 560 int
 561 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 562 {
 563          struct segment_descriptor *desc;
 564          int i;
 565
 566          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 567                 desc = &tls->tls[i];
 568                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 569                         continue;
 570                 if (desc->sd_def32 == 0)
 571                         return(ENXIO);
 572                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 573                         return(ENXIO);
 574                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 575                         return(ENXIO);
 576                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 577                         return(ENXIO);
 578          }
 579          return(0);
 580 }
 581
 582 /*
 583  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 584  *
 585  * System call to cleanup state after a signal
 586  * has been taken.  Reset signal mask and
 587  * stack state from context left by sendsig (above).
 588  * Return to previous pc and psl as specified by
 589  * context left by sendsig. Check carefully to
 590  * make sure that the user has not modified the
 591  * state to gain improper privileges.
 592  *
 593  * MPSAFE
 594  */
 595 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 596 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 597
 598 int
 599 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 600 {
 601         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 602         struct trapframe *regs;
 603         ucontext_t uc;
 604         ucontext_t *ucp;
 605         int cs;
 606         int eflags;
 607         int error;
 608
 609         /*
 610          * We have to copy the information into kernel space so userland
 611          * can't modify it while we are sniffing it.
 612          */
 613         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 614         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 615         if (error)
 616                 return (error);
 617         ucp = &uc;
 618         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 619
 620         if (eflags & PSL_VM) {
 621                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 622                 struct vm86_kernel *vm86;
 623
 624                 /*
 625                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 626                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 627                  */
 628                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 629                         return (EINVAL);
 630                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 631                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 632                         return (EINVAL);
 633
 634                 /* go back to user mode if both flags are set */
 635                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 636                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 637
 638                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 639                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 640                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 641                 } else {
 642                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 643                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 644                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 645                 }
 646                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 647                 tf->tf_eflags = eflags;
 648                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 649                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 650                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 651                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 652                 tf->tf_ds = _udatasel;
 653                 tf->tf_es = _udatasel;
 654 #if 0
 655                 tf->tf_fs = _udatasel;
 656                 tf->tf_gs = _udatasel;
 657 #endif
 658         } else {
 659                 /*
 660                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 661                  */
 662                 /*
 663                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 664                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 665                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 666                  * the signal context during signal handling and there is no
 667                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 668                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 669                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 670                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 671                  */
 672                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 673                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 674                         return(EINVAL);
 675                 }
 676
 677                 /*
 678                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 679                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 680                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 681                  */
 682                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 683                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 684                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 685                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 686                         return(EINVAL);
 687                 }
 688                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 689         }
 690
 691         /*
 692          * Restore the FPU state from the frame
 693          */
 694         crit_enter();
 695         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 696
 697         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 698                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 699         else
 700                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 701
 702         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 703         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 704         crit_exit();
 705         return(EJUSTRETURN);
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 710  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 711  * already been pushed on the stack.
 712  */
 713 struct upc_frame {
 714         register_t      eax;
 715         register_t      ecx;
 716         register_t      edx;
 717         register_t      flags;
 718         register_t      oldip;
 719 };
 720
 721 void
 722 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 723 {
 724         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 725         struct trapframe *regs;
 726         struct upcall upcall;
 727         struct upc_frame upc_frame;
 728         int     crit_count = 0;
 729
 730         /*
 731          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 732          * context, switch back to the virtual kernel context before
 733          * trying to post the signal.
 734          */
 735         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 736                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 737                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 738         }
 739
 740         /*
 741          * Get the upcall data structure
 742          */
 743         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 744             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 745         ) {
 746                 vu->vu_pending = 0;
 747                 kprintf("bad upcall address\n");
 748                 return;
 749         }
 750
 751         /*
 752          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 753          * section count, mark the data structure as pending and return
 754          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 755          */
 756         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 757                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 758                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 759                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 760                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 761                 }
 762                 return;
 763         }
 764
 765         /*
 766          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 767          *
 768          * Bump our critical section count and set or clear the
 769          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 770          * pending.  The user will be responsible for calling
 771          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 772          */
 773         vu->vu_pending = 0;
 774         upcall.upc_pending = morepending;
 775         ++crit_count;
 776         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 777                 sizeof(upcall.upc_pending));
 778         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 779                 sizeof(int));
 780
 781         /*
 782          * Construct a stack frame and issue the upcall
 783          */
 784         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 785         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 786         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 787         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 788         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 789         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 790         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 791             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 792                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 793         } else {
 794                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 795                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 796                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 797                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 798                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 799         }
 800 }
 801
 802 /*
 803  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 804  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 805  * being overwritten by the syscall return value.
 806  *
 807  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 808  * and the function pointer in %eax.
 809  */
 810 int
 811 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 812 {
 813         struct upc_frame upc_frame;
 814         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 815         struct trapframe *regs;
 816         int error;
 817         struct upcall upcall;
 818         int crit_count;
 819
 820         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 821
 822         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 823         if (error == 0) {
 824             if (vu) {
 825                 /*
 826                  * This jumps us to the next ready context.
 827                  */
 828                 vu->vu_pending = 0;
 829                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 830                 crit_count = 0;
 831                 if (error == 0)
 832                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 833                 ++crit_count;
 834                 if (error == 0)
 835                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 836                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 837                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 838                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 839                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 840                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 841             } else {
 842                 /*
 843                  * This returns us to the originally interrupted code.
 844                  */
 845                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 846                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 847                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 848                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 849                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 850                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 851                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 852                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 853             }
 854         }
 855         if (error == 0)
 856                 error = EJUSTRETURN;
 857         return(error);
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Machine dependent boot() routine
 862  *
 863  * I haven't seen anything to put here yet
 864  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 865  */
 866 void
 867 cpu_boot(int howto)
 868 {
 869 }
 870
 871 /*
 872  * Shutdown the CPU as much as possible
 873  */
 874 void
 875 cpu_halt(void)
 876 {
 877         for (;;)
 878                 __asm__ __volatile("hlt");
 879 }
 880
 881 /*
 882  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 883  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 884  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 885  *
 886  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 887  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 888  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 889  * critical section.
 890  *
 891  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 892  *
 893  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 894  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 895  */
 896 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 897 static int      cpu_idle_hltcnt;
 898 static int      cpu_idle_spincnt;
 899 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 900 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 901     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 902 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 903     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 904 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 905     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 906 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 907     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 908
 909 static void
 910 cpu_idle_default_hook(void)
 911 {
 912         /*
 913          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 914          * following the sti.
 915          */
 916         __asm __volatile("sti; hlt");
 917 }
 918
 919 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 920 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 921
 922 void
 923 cpu_idle(void)
 924 {
 925         globaldata_t gd = mycpu;
 926         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
 927         int reqflags;
 928         int quick;
 929
 930         crit_exit();
 931         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 932         for (;;) {
 933                 /*
 934                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 935                  */
 936                 lwkt_switch();
 937
 938                 /*
 939                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 940                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 941                  * splz() does the job.
 942                  *
 943                  * cpu_idle_hlt:
 944                  *      0       Never halt, just spin
 945                  *
 946                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 947                  *              This typically eats more power than the
 948                  *              ACPI halt.
 949                  *
 950                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 951                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 952                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 953                  *
 954                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 955                  *              eats the least amount of power but the cpu
 956                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 957                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 958                  *
 959                  *
 960                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 961                  *       section.
 962                  *
 963                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 964                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 965                  *       it overflows.
 966                  */
 967                 ++gd->gd_idle_repeat;
 968                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 969                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 970                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 971                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 972
 973                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 974                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 975                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 976                         ++cpu_idle_hltcnt;
 977                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 978                         __asm __volatile("cli");
 979                         splz();
 980                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 981                                 if (quick)
 982                                         cpu_idle_default_hook();
 983                                 else
 984                                         cpu_idle_hook();
 985                         }
 986                         __asm __volatile("sti");
 987                         ++cpu_idle_hltcnt;
 988                 } else {
 989                         splz();
 990                         __asm __volatile("sti");
 991                         ++cpu_idle_spincnt;
 992                 }
 993         }
 994 }
 995
 996 #ifdef SMP
 997
 998 /*
 999  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1000  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1001  * we let it spin.
1002  */
1003 void
1004 cpu_spinlock_contested(void)
1005 {
1006         cpu_pause();
1007 }
1008
1009 #endif
1010
1011 /*
1012  * Clear registers on exec
1013  */
1014 void
1015 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1016 {
1017         struct thread *td = curthread;
1018         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1019         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1020         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1021
1022         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1023         user_ldt_free(pcb);
1024
1025         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1026         regs->tf_eip = entry;
1027         regs->tf_esp = stack;
1028         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1029         regs->tf_ss = _udatasel;
1030         regs->tf_ds = _udatasel;
1031         regs->tf_es = _udatasel;
1032         regs->tf_fs = _udatasel;
1033         regs->tf_gs = _udatasel;
1034         regs->tf_cs = _ucodesel;
1035
1036         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1037         regs->tf_ebx = ps_strings;
1038
1039         /*
1040          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1041          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1042          */
1043         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1044                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1045                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1046                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1047                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1048                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1049                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1050                 if (pcb == td->td_pcb) {
1051                         /*
1052                          * Clear the debug registers on the running
1053                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1054                          * the next process we switch to.
1055                          */
1056                         reset_dbregs();
1057                 }
1058                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1059         }
1060
1061         /*
1062          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1063          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1064          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1065          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1066          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1067          */
1068         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1069
1070         /*
1071          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1072          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1073          * in npxdna().
1074          */
1075         crit_enter();
1076         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1077
1078 #if NNPX > 0
1079         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1080         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1081 #endif
1082         crit_exit();
1083
1084         /*
1085          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1086          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1087          * return value to 0.
1088          */
1089 }
1090
1091 void
1092 cpu_setregs(void)
1093 {
1094         unsigned int cr0;
1095
1096         cr0 = rcr0();
1097         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1098         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1099         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1100         load_cr0(cr0);
1101         load_gs(_udatasel);
1102 }
1103
1104 static int
1105 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1106 {
1107         int error;
1108         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1109                 req);
1110         if (!error && req->newptr)
1111                 resettodr();
1112         return (error);
1113 }
1114
1115 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1116         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1117
1118 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1119         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1120
1121 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1122         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1123
1124 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1125         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1126
1127 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1128 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1129         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1130
1131 /*
1132  * Initialize 386 and configure to run kernel
1133  */
1134
1135 /*
1136  * Initialize segments & interrupt table
1137  */
1138
1139 int _default_ldt;
1140 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1141 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1142 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1143 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1144
1145 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1146 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1147
1148 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1149 extern int has_f00f_bug;
1150 #endif
1151
1152 static struct i386tss dblfault_tss;
1153 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1154
1155 extern  struct user *proc0paddr;
1156
1157
1158 /* software prototypes -- in more palatable form */
1159 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1160 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1161 {       0x0,                    /* segment base address  */
1162         0x0,                    /* length */
1163         0,                      /* segment type */
1164         0,                      /* segment descriptor priority level */
1165         0,                      /* segment descriptor present */
1166         0, 0,
1167         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1168         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1169 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1170 {       0x0,                    /* segment base address  */
1171         0xfffff,                /* length - all address space */
1172         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1173         0,                      /* segment descriptor priority level */
1174         1,                      /* segment descriptor present */
1175         0, 0,
1176         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1177         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1178 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1179 {       0x0,                    /* segment base address  */
1180         0xfffff,                /* length - all address space */
1181         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1182         0,                      /* segment descriptor priority level */
1183         1,                      /* segment descriptor present */
1184         0, 0,
1185         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1186         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1187 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1188 {       0x0,                    /* segment base address  */
1189         0xfffff,                /* length - all address space */
1190         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1191         0,                      /* segment descriptor priority level */
1192         1,                      /* segment descriptor present */
1193         0, 0,
1194         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1195         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1196 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1197 {
1198         0x0,                    /* segment base address */
1199         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1200         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1201         0,                      /* segment descriptor priority level */
1202         1,                      /* segment descriptor present */
1203         0, 0,
1204         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1205         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1206 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1207 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1208         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1209         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1210         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1211         1,                      /* segment descriptor present */
1212         0, 0,
1213         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1214         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1215 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1216 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1217         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1218         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1219         0,                      /* segment descriptor priority level */
1220         1,                      /* segment descriptor present */
1221         0, 0,
1222         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1223         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1224 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1225 {       0x0,                    /* segment base address  */
1226         0x0,                    /* length - all address space */
1227         0,                      /* segment type */
1228         0,                      /* segment descriptor priority level */
1229         0,                      /* segment descriptor present */
1230         0, 0,
1231         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1232         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1233 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1234 {       0x400,                  /* segment base address */
1235         0xfffff,                /* length */
1236         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1237         0,                      /* segment descriptor priority level */
1238         1,                      /* segment descriptor present */
1239         0, 0,
1240         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1241         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1242 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1243 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1244         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1245         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1246         0,                      /* segment descriptor priority level */
1247         1,                      /* segment descriptor present */
1248         0, 0,
1249         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1250         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1251 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1252 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1253         0xfffff,                /* length */
1254         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1255         0,                      /* segment descriptor priority level */
1256         1,                      /* segment descriptor present */
1257         0, 0,
1258         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1259         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1260 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1261 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1262         0xfffff,                /* length */
1263         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1264         0,                      /* segment descriptor priority level */
1265         1,                      /* segment descriptor present */
1266         0, 0,
1267         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1268         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1269 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1270 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1271         0xfffff,                /* length */
1272         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1273         0,                      /* segment descriptor priority level */
1274         1,                      /* segment descriptor present */
1275         0, 0,
1276         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1277         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1278 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1279 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1280         0xfffff,                /* length */
1281         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1282         0,                      /* segment descriptor priority level */
1283         1,                      /* segment descriptor present */
1284         0, 0,
1285         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1286         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1287 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1288 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1289         0xfffff,                /* length */
1290         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1291         0,                      /* segment descriptor priority level */
1292         1,                      /* segment descriptor present */
1293         0, 0,
1294         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1295         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1296 /* GTLS_START 15 TLS */
1297 {       0x0,                    /* segment base address  */
1298         0x0,                    /* length */
1299         0,                      /* segment type */
1300         0,                      /* segment descriptor priority level */
1301         0,                      /* segment descriptor present */
1302         0, 0,
1303         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1304         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1305 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1306 {       0x0,                    /* segment base address  */
1307         0x0,                    /* length */
1308         0,                      /* segment type */
1309         0,                      /* segment descriptor priority level */
1310         0,                      /* segment descriptor present */
1311         0, 0,
1312         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1313         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1314 /* GTLS_END 17 TLS */
1315 {       0x0,                    /* segment base address  */
1316         0x0,                    /* length */
1317         0,                      /* segment type */
1318         0,                      /* segment descriptor priority level */
1319         0,                      /* segment descriptor present */
1320         0, 0,
1321         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1322         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1323 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1324 {       0x0,                    /* segment base address  */
1325         0x0,                    /* length */
1326         0,                      /* segment type */
1327         0,                      /* segment descriptor priority level */
1328         0,                      /* segment descriptor present */
1329         0, 0,
1330         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1331         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1332 };
1333
1334 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1335         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1336 {       0x0,                    /* segment base address  */
1337         0x0,                    /* length - all address space */
1338         0,                      /* segment type */
1339         0,                      /* segment descriptor priority level */
1340         0,                      /* segment descriptor present */
1341         0, 0,
1342         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1343         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1344         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1345 {       0x0,                    /* segment base address  */
1346         0x0,                    /* length - all address space */
1347         0,                      /* segment type */
1348         0,                      /* segment descriptor priority level */
1349         0,                      /* segment descriptor present */
1350         0, 0,
1351         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1352         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1353         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1354 {       0x0,                    /* segment base address  */
1355         0x0,                    /* length - all address space */
1356         0,                      /* segment type */
1357         0,                      /* segment descriptor priority level */
1358         0,                      /* segment descriptor present */
1359         0, 0,
1360         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1361         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1362         /* Code Descriptor for user */
1363 {       0x0,                    /* segment base address  */
1364         0xfffff,                /* length - all address space */
1365         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1366         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1367         1,                      /* segment descriptor present */
1368         0, 0,
1369         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1370         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1371         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1372 {       0x0,                    /* segment base address  */
1373         0x0,                    /* length - all address space */
1374         0,                      /* segment type */
1375         0,                      /* segment descriptor priority level */
1376         0,                      /* segment descriptor present */
1377         0, 0,
1378         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1379         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1380         /* Data Descriptor for user */
1381 {       0x0,                    /* segment base address  */
1382         0xfffff,                /* length - all address space */
1383         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1384         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1385         1,                      /* segment descriptor present */
1386         0, 0,
1387         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1388         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1389 };
1390
1391 void
1392 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1393 {
1394         struct gate_descriptor *ip;
1395
1396         ip = idt + idx;
1397         ip->gd_looffset = (int)func;
1398         ip->gd_selector = selec;
1399         ip->gd_stkcpy = 0;
1400         ip->gd_xx = 0;
1401         ip->gd_type = typ;
1402         ip->gd_dpl = dpl;
1403         ip->gd_p = 1;
1404         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1405 }
1406
1407 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1408
1409 extern inthand_t
1410         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1411         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1412         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1413         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1414         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1415         IDTVEC(rsvd0);
1416 extern inthand_t
1417         IDTVEC(int0x80_syscall);
1418
1419 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1420 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1421 #endif
1422
1423 void
1424 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1425 {
1426         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1427         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1428         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1429         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1430         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1431         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1432         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1437  * available physical memory in the system, then test this memory and
1438  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1439  *
1440  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1441  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1442  *
1443  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1444  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1445  */
1446 static void
1447 getmemsize(int first)
1448 {
1449         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1450         int hasbrokenint12;
1451         u_int basemem, extmem;
1452         struct vm86frame vmf;
1453         struct vm86context vmc;
1454         vm_offset_t pa;
1455         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1456         pt_entry_t *pte;
1457         quad_t maxmem;
1458         struct {
1459                 u_int64_t base;
1460                 u_int64_t length;
1461                 u_int32_t type;
1462         } *smap;
1463         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1464
1465         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1466         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1467         basemem = 0;
1468
1469         /*
1470          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1471          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1472          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1473          */
1474         hasbrokenint12 = 0;
1475         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1476         if (hasbrokenint12) {
1477                 goto int15e820;
1478         }
1479
1480         /*
1481          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1482          * value give the bios some scribble space just in case.
1483          */
1484         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1485         basemem = vmf.vmf_ax;
1486         if (basemem > 640) {
1487                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1488                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1489                 basemem = 636;
1490         }
1491
1492         /*
1493          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1494          * between the end of base memory and the start of
1495          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1496          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1497          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1498          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1499          * to begin with and then parts of it are remapped.
1500          * The parts that aren't remapped form holes that
1501          * remain read-only and are unused by the kernel.
1502          * The base memory area is below the physical end of
1503          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1504          * The part of it from PAGE_SIZE to
1505          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1506          * remapped and used by the kernel later.)
1507          *
1508          * This code is similar to the code used in
1509          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1510          * allocated we simply change the mapping.
1511          */
1512         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1513              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1514                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1515                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1516         }
1517
1518         /*
1519          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1520          * that the bios can scribble on it.
1521          */
1522         pte = vm86paddr;
1523         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1524                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1525
1526 int15e820:
1527         /*
1528          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1529          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1530          */
1531         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1532         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1533
1534         /*
1535          * get memory map with INT 15:E820
1536          */
1537 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1538 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1539
1540         vmc.npages = 0;
1541         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1542         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1543
1544         physmap_idx = 0;
1545         vmf.vmf_ebx = 0;
1546         do {
1547                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1548                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1549                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1550                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1551                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1552                         break;
1553                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1554                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1555                                 smap->type,
1556                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1557                                 (u_int32_t)smap->base,
1558                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1559                                 (u_int32_t)smap->length);
1560
1561                 if (smap->type != 0x01)
1562                         goto next_run;
1563
1564                 if (smap->length == 0)
1565                         goto next_run;
1566
1567                 Realmem += smap->length;
1568
1569                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1570                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1571                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1572                         goto next_run;
1573                 }
1574
1575                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1576                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1577                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1578                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1579                                                 "memory region, ignoring "
1580                                                 "second region\n");
1581                                 }
1582                                 Realmem -= smap->length;
1583                                 goto next_run;
1584                         }
1585                 }
1586
1587                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1588                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1589                         goto next_run;
1590                 }
1591
1592                 physmap_idx += 2;
1593                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1594                         kprintf("Too many segments in the physical "
1595                                 "address map, giving up\n");
1596                         break;
1597                 }
1598                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1599                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1600 next_run:
1601                 ; /* fix GCC3.x warning */
1602         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1603
1604         /*
1605          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1606          */
1607         if (basemem == 0) {
1608                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1609                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1610                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1611                                 break;
1612                         }
1613                 }
1614
1615                 if (basemem == 0) {
1616                         basemem = 640;
1617                 }
1618
1619                 if (basemem > 640) {
1620                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1621                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1622                         basemem = 640;
1623                 }
1624
1625                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1626                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1627                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1628                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1629                 }
1630
1631                 pte = vm86paddr;
1632                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1633                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1634         }
1635
1636         if (physmap[1] != 0)
1637                 goto physmap_done;
1638
1639         /*
1640          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1641          */
1642         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1643         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1644                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1645         } else {
1646 #if 0
1647                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1648                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1649                 extmem = vmf.vmf_ax;
1650 #else
1651                 /*
1652                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1653                  */
1654                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1655 #endif
1656         }
1657
1658         /*
1659          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1660          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1661          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1662          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1663          * them beyond the limit.
1664          *
1665          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1666          *      chop it to 15MB.
1667          */
1668         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1669                 extmem = 15 * 1024;
1670
1671         physmap[0] = 0;
1672         physmap[1] = basemem * 1024;
1673         physmap_idx = 2;
1674         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1675         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1676
1677 physmap_done:
1678         /*
1679          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1680          */
1681
1682         base_memory = physmap[1];
1683 #ifdef SMP
1684         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1685         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1686 #endif
1687
1688         /* Save EBDA address, if any */
1689         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1690         ebda_addr <<= 4;
1691
1692         /*
1693          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1694          * highest page of the physical address space.  It should be
1695          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1696          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1697          */
1698         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1699
1700 #ifdef MAXMEM
1701         Maxmem = MAXMEM / 4;
1702 #endif
1703
1704         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1705                 Maxmem = atop(maxmem);
1706
1707         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1708             (boothowto & RB_VERBOSE))
1709                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1710
1711         /*
1712          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1713          * extend the last memory segment to the new limit.
1714          */
1715         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1716                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1717
1718         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1719         pmap_bootstrap(first, 0);
1720
1721         /*
1722          * Size up each available chunk of physical memory.
1723          */
1724         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1725         pa_indx = 0;
1726         da_indx = 1;
1727         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1728         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1729         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1730
1731         pte = CMAP1;
1732
1733         /*
1734          * Get dcons buffer address
1735          */
1736         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1737             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1738                 dcons_addr = 0;
1739
1740         /*
1741          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1742          * round up the start address and round down the end address.
1743          */
1744         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1745                 vm_offset_t end;
1746
1747                 end = ptoa(Maxmem);
1748                 if (physmap[i + 1] < end)
1749                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1750                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1751                         int tmp, page_bad, full;
1752 #if 0
1753                         int *ptr = 0;
1754 #else
1755                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1756 #endif
1757                         full = FALSE;
1758
1759                         /*
1760                          * block out kernel memory as not available.
1761                          */
1762                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1763                                 goto do_dump_avail;
1764
1765                         /*
1766                          * block out dcons buffer
1767                          */
1768                         if (dcons_addr > 0
1769                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1770                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1771                                 goto do_dump_avail;
1772
1773                         page_bad = FALSE;
1774
1775                         /*
1776                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1777                          */
1778                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1779                         cpu_invltlb();
1780
1781                         tmp = *(int *)ptr;
1782                         /*
1783                          * Test for alternating 1's and 0's
1784                          */
1785                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1786                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1787                                 page_bad = TRUE;
1788                         }
1789                         /*
1790                          * Test for alternating 0's and 1's
1791                          */
1792                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1793                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1794                         page_bad = TRUE;
1795                         }
1796                         /*
1797                          * Test for all 1's
1798                          */
1799                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1800                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1801                                 page_bad = TRUE;
1802                         }
1803                         /*
1804                          * Test for all 0's
1805                          */
1806                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1807                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1808                                 page_bad = TRUE;
1809                         }
1810                         /*
1811                          * Restore original value.
1812                          */
1813                         *(int *)ptr = tmp;
1814
1815                         /*
1816                          * Adjust array of valid/good pages.
1817                          */
1818                         if (page_bad == TRUE) {
1819                                 continue;
1820                         }
1821                         /*
1822                          * If this good page is a continuation of the
1823                          * previous set of good pages, then just increase
1824                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1825                          * Note that "end" points one higher than end,
1826                          * making the range >= start and < end.
1827                          * If we're also doing a speculative memory
1828                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1829                          * so that we keep going. The first bad page
1830                          * will terminate the loop.
1831                          */
1832                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1833                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1834                         } else {
1835                                 pa_indx++;
1836                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1837                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1838                                         pa_indx--;
1839                                         full = TRUE;
1840                                         goto do_dump_avail;
1841                                 }
1842                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1843                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1844                         }
1845                         physmem++;
1846 do_dump_avail:
1847                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1848                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1849                         } else {
1850                                 da_indx++;
1851                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1852                                         da_indx--;
1853                                         goto do_next;
1854                                 }
1855                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1856                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1857                         }
1858 do_next:
1859                         if (full)
1860                                 break;
1861
1862                 }
1863         }
1864         *pte = 0;
1865         cpu_invltlb();
1866
1867         /*
1868          * XXX
1869          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1870          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1871          * calculation, etc.).
1872          */
1873         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1874             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1875                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1876                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1877                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1878         }
1879
1880         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1881
1882         /* Trim off space for the message buffer. */
1883         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1884
1885         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1886 }
1887
1888 struct machintr_abi MachIntrABI;
1889
1890 /*
1891  * IDT VECTORS:
1892  *      0       Divide by zero
1893  *      1       Debug
1894  *      2       NMI
1895  *      3       BreakPoint
1896  *      4       OverFlow
1897  *      5       Bound-Range
1898  *      6       Invalid OpCode
1899  *      7       Device Not Available (x87)
1900  *      8       Double-Fault
1901  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1902  *      10      Invalid-TSS
1903  *      11      Segment not present
1904  *      12      Stack
1905  *      13      General Protection
1906  *      14      Page Fault
1907  *      15      Reserved
1908  *      16      x87 FP Exception pending
1909  *      17      Alignment Check
1910  *      18      Machine Check
1911  *      19      SIMD floating point
1912  *      20-31   reserved
1913  *      32-255  INTn/external sources
1914  */
1915 void
1916 init386(int first)
1917 {
1918         struct gate_descriptor *gdp;
1919         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1920         struct mdglobaldata *gd;
1921
1922         /*
1923          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1924          */
1925         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1926         bzero(gd, sizeof(*gd));
1927
1928         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1929         thread0.td_gd = &gd->mi;
1930
1931         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1932
1933         metadata_missing = 0;
1934         if (bootinfo.bi_modulep) {
1935                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1936                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1937         } else {
1938                 metadata_missing = 1;
1939         }
1940         if (bootinfo.bi_envp)
1941                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1942
1943         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1944                 bootverbose++;
1945
1946         /*
1947          * Default MachIntrABI to ICU
1948          */
1949         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1950
1951         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1952         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1953         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1954
1955         /*
1956          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1957          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1958          */
1959         ncpus = 1;
1960         ncpus2 = 1;
1961         ncpus_fit = 1;
1962         /* Init basic tunables, hz etc */
1963         init_param1();
1964
1965         /*
1966          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1967          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1968          * the address space
1969          */
1970         /*
1971          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1972          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1973          */
1974         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1975         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1976
1977         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1978                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1979         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1980         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1981                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1982
1983         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1984
1985         /*
1986          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1987          * early in the boot sequence because the system assumes
1988          * that 'curthread' is never NULL.
1989          */
1990
1991         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1992 #ifdef BDE_DEBUGGER
1993                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1994                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1995                         continue;
1996 #endif
1997                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1998         }
1999
2000         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2001         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2002         lgdt(&r_gdt);
2003
2004         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
2005         cpu_gdinit(gd, 0);
2006         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
2007         safepri = TDPRI_MAX;
2008
2009         /* make ldt memory segments */
2010         /*
2011          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2012          * should be spelled ...MAX_USER...
2013          */
2014         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2015         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2016         for (x = 0; x < NELEM(ldt_segs); x++)
2017                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2018
2019         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2020         lldt(_default_ldt);
2021         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2022         /* spinlocks and the BGL */
2023         init_locks();
2024
2025         /*
2026          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2027          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2028          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2029          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2030          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2031          * determine the fault address.
2032          */
2033         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2034 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2035                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2036 #else
2037                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038 #endif
2039         }
2040         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2057         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2059         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2060         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2061                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2062
2063         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2064         r_idt.rd_base = (int) idt;
2065         lidt(&r_idt);
2066
2067         /*
2068          * Initialize the console before we print anything out.
2069          */
2070         cninit();
2071
2072         if (metadata_missing)
2073                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2074
2075 #if     NISA >0
2076         elcr_probe();
2077         isa_defaultirq();
2078 #endif
2079         rand_initialize();
2080
2081         /*
2082          * Initialize IRQ mapping
2083          *
2084          * NOTE:
2085          * SHOULD be after elcr_probe()
2086          */
2087         MachIntrABI_ICU.initmap();
2088         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2089
2090 #ifdef DDB
2091         kdb_init();
2092         if (boothowto & RB_KDB)
2093                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2094 #endif
2095
2096         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2097         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2098         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2099         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2100
2101         /*
2102          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2103          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2104          */
2105         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2106         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2107         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2108         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2109         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2110         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2111         ltr(gsel_tss);
2112
2113         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2114             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2115         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2116             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2117         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2118         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2119         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2120         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2121             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2122         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2123         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2124         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2125
2126         vm86_initialize();
2127         getmemsize(first);
2128         init_param2(physmem);
2129
2130         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2131
2132         /* Map the message buffer. */
2133         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2134                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2135
2136         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2137
2138         /* make a call gate to reenter kernel with */
2139         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2140
2141         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2142         gdp->gd_looffset = x++;
2143         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2144         gdp->gd_stkcpy = 1;
2145         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2146         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2147         gdp->gd_p = 1;
2148         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2149
2150         /* XXX does this work? */
2151         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2152         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2153
2154         /* transfer to user mode */
2155
2156         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2157         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2158
2159         /* setup proc 0's pcb */
2160         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2161         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2162         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2163         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2168  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2169  * data space were allocated in locore.
2170  *
2171  * Note: the idlethread's cpl is 0
2172  *
2173  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2174  */
2175 void
2176 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2177 {
2178         if (cpu)
2179                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2180
2181         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2182                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2183                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2184                         0, &gd->mi);
2185         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2186         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2187         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2188         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2189 }
2190
2191 int
2192 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2193 {
2194         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2195             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2196                 return (TRUE);
2197         }
2198         return (FALSE);
2199 }
2200
2201 struct globaldata *
2202 globaldata_find(int cpu)
2203 {
2204         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2205         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2206 }
2207
2208 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2209 static void f00f_hack(void *unused);
2210 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2211
2212 static void
2213 f00f_hack(void *unused)
2214 {
2215         struct gate_descriptor *new_idt;
2216         vm_offset_t tmp;
2217
2218         if (!has_f00f_bug)
2219                 return;
2220
2221         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2222
2223         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2224
2225         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2226         if (tmp == 0)
2227                 panic("kmem_alloc returned 0");
2228         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2229                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2230         /* Put the first seven entries in the lower page */
2231         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2232         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2233         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2234         lidt(&r_idt);
2235         idt = new_idt;
2236         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2237                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2238                 panic("vm_map_protect failed");
2239         return;
2240 }
2241 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2242
2243 int
2244 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2245 {
2246         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2247         return (0);
2248 }
2249
2250 int
2251 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2252 {
2253         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2254         return (0);
2255 }
2256
2257 int
2258 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2259 {
2260         struct trapframe *tp;
2261
2262         if ((tp = lp->lwp_md.md_regs) == NULL)
2263                 return EINVAL;
2264         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2265         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2266         regs->r_es = tp->tf_es;
2267         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2268         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2269         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2270         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2271         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2272         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2273         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2274         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2275         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2276         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2277         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2278         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2279         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2280         return (0);
2281 }
2282
2283 int
2284 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2285 {
2286         struct trapframe *tp;
2287
2288         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2289         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2290             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2291                 return (EINVAL);
2292         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2293         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2294         tp->tf_es = regs->r_es;
2295         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2296         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2297         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2298         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2299         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2300         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2301         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2302         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2303         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2304         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2305         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2306         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2307         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2308         return (0);
2309 }
2310
2311 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2312 static void
2313 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2314 {
2315         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2316         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2317         int i;
2318
2319         /* FPU control/status */
2320         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2321         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2322         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2323         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2324         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2325         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2326         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2327         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2328
2329         /* FPU registers */
2330         for (i = 0; i < 8; ++i)
2331                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2332 }
2333
2334 static void
2335 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2336 {
2337         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2338         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2339         int i;
2340
2341         /* FPU control/status */
2342         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2343         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2344         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2345         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2346         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2347         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2348         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2349         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2350
2351         /* FPU registers */
2352         for (i = 0; i < 8; ++i)
2353                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2354 }
2355 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2356
2357 int
2358 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2359 {
2360         if (lp->lwp_thread == NULL || lp->lwp_thread->td_pcb == NULL)
2361                 return EINVAL;
2362 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2363         if (cpu_fxsr) {
2364                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2365                                 (struct save87 *)fpregs);
2366                 return (0);
2367         }
2368 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2369         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2370         return (0);
2371 }
2372
2373 int
2374 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2375 {
2376 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2377         if (cpu_fxsr) {
2378                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2379                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2380                 return (0);
2381         }
2382 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2383         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2384         return (0);
2385 }
2386
2387 int
2388 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2389 {
2390         struct pcb *pcb;
2391
2392         if (lp == NULL) {
2393                 dbregs->dr0 = rdr0();
2394                 dbregs->dr1 = rdr1();
2395                 dbregs->dr2 = rdr2();
2396                 dbregs->dr3 = rdr3();
2397                 dbregs->dr4 = rdr4();
2398                 dbregs->dr5 = rdr5();
2399                 dbregs->dr6 = rdr6();
2400                 dbregs->dr7 = rdr7();
2401                 return (0);
2402         }
2403         if (lp->lwp_thread == NULL || (pcb = lp->lwp_thread->td_pcb) == NULL)
2404                 return EINVAL;
2405         dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2406         dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2407         dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2408         dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2409         dbregs->dr4 = 0;
2410         dbregs->dr5 = 0;
2411         dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2412         dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2413         return (0);
2414 }
2415
2416 int
2417 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2418 {
2419         if (lp == NULL) {
2420                 load_dr0(dbregs->dr0);
2421                 load_dr1(dbregs->dr1);
2422                 load_dr2(dbregs->dr2);
2423                 load_dr3(dbregs->dr3);
2424                 load_dr4(dbregs->dr4);
2425                 load_dr5(dbregs->dr5);
2426                 load_dr6(dbregs->dr6);
2427                 load_dr7(dbregs->dr7);
2428         } else {
2429                 struct pcb *pcb;
2430                 struct ucred *ucred;
2431                 int i;
2432                 uint32_t mask1, mask2;
2433
2434                 /*
2435                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2436                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2437                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2438                  * TRCTRAP.
2439                  */
2440                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2441                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2442                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2443                                 return (EINVAL);
2444
2445                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2446                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2447
2448                 /*
2449                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2450                  * process's address space.  If a process could do this, it
2451                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2452                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2453                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2454                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2455                  * uid 0.
2456                  *
2457                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2458                  * address space is written into from within the kernel
2459                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2460                  * from within kernel mode?
2461                  */
2462
2463                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2464                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2465                                 /* dr0 is enabled */
2466                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2467                                         return (EINVAL);
2468                         }
2469
2470                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2471                                 /* dr1 is enabled */
2472                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2473                                         return (EINVAL);
2474                         }
2475
2476                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2477                                 /* dr2 is enabled */
2478                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2479                                         return (EINVAL);
2480                         }
2481
2482                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2483                                 /* dr3 is enabled */
2484                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2485                                         return (EINVAL);
2486                         }
2487                 }
2488
2489                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2490                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2491                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2492                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2493                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2494                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2495
2496                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2497         }
2498
2499         return (0);
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2504  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2505  */
2506 int
2507 user_dbreg_trap(void)
2508 {
2509         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2510         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2511         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2512         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2513         int i;
2514
2515         dr7 = rdr7();
2516         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2517                 /*
2518                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2519                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2520                  * hardware debug registers
2521                  */
2522                 return 0;
2523         }
2524
2525         nbp = 0;
2526         dr6 = rdr6();
2527         bp = dr6 & 0x0000000f;
2528
2529         if (!bp) {
2530                 /*
2531                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2532                  * trap was not caused by any of the debug registers
2533                  */
2534                 return 0;
2535         }
2536
2537         /*
2538          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2539          * which ones and if any of them are user space addresses
2540          */
2541
2542         if (bp & 0x01) {
2543                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2544         }
2545         if (bp & 0x02) {
2546                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2547         }
2548         if (bp & 0x04) {
2549                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2550         }
2551         if (bp & 0x08) {
2552                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2553         }
2554
2555         for (i=0; i<nbp; i++) {
2556                 if (addr[i] <
2557                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2558                         /*
2559                          * addr[i] is in user space
2560                          */
2561                         return nbp;
2562                 }
2563         }
2564
2565         /*
2566          * None of the breakpoints are in user space.
2567          */
2568         return 0;
2569 }
2570
2571
2572 #ifndef DDB
2573 void
2574 Debugger(const char *msg)
2575 {
2576         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2577 }
2578 #endif /* no DDB */
2579
2580 #ifdef DDB
2581
2582 /*
2583  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2584  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2585  * called inside DDB.
2586  *
2587  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2588  */
2589
2590 #undef inb
2591 #undef outb
2592
2593 /* silence compiler warnings */
2594 u_char inb(u_int);
2595 void outb(u_int, u_char);
2596
2597 u_char
2598 inb(u_int port)
2599 {
2600         u_char  data;
2601         /*
2602          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2603          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2604          * if we tell it to load (u_short) port.
2605          */
2606         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2607         return (data);
2608 }
2609
2610 void
2611 outb(u_int port, u_char data)
2612 {
2613         u_char  al;
2614         /*
2615          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2616          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2617          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2618          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2619          */
2620         al = data;
2621         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2622 }
2623
2624 #endif /* DDB */
2625
2626
2627
2628 #include "opt_cpu.h"
2629
2630
2631 /*
2632  * initialize all the SMP locks
2633  */
2634
2635 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2636 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2637
2638 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2639 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2640
2641 /* critical region around INTR() routines */
2642 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2643
2644 /* lock region used by kernel profiling */
2645 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2646
2647 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2648 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2649
2650 /* lock regions around the clock hardware */
2651 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2652
2653 /* lock around the MP rendezvous */
2654 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2655
2656 static void
2657 init_locks(void)
2658 {
2659 #ifdef SMP
2660         /*
2661          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2662          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2663          */
2664         cpu_get_initial_mplock();
2665 #endif
2666         /* DEPRECATED */
2667         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2668         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2669         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2670         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2671         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2672         spin_lock_init(&com_spinlock);
2673         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2674
2675         /* our token pool needs to work early */
2676         lwkt_token_pool_init();
2677 }