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_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_directio.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_maxmem.h"
  51 #include "opt_msgbuf.h"
  52 #include "opt_perfmon.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54 #include "opt_userconfig.h"
  55 #include "opt_apic.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/sysproto.h>
  60 #include <sys/signalvar.h>
  61 #include <sys/kernel.h>
  62 #include <sys/linker.h>
  63 #include <sys/malloc.h>
  64 #include <sys/proc.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/buf.h>
  67 #include <sys/reboot.h>
  68 #include <sys/mbuf.h>
  69 #include <sys/msgbuf.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/vmmeter.h>
  73 #include <sys/bus.h>
  74 #include <sys/upcall.h>
  75 #include <sys/usched.h>
  76 #include <sys/reg.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89 #include <sys/mplock2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109 #include <machine/intr_machdep.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
 115 #include <machine_base/isa/elcr_var.h>
 116 #include <bus/isa/rtc.h>
 117 #include <machine/vm86.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 121
 122 #include <sys/machintr.h>
 123
 124 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 125
 126 extern void init386(int first);
 127 extern void dblfault_handler(void);
 128
 129 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 130 extern void finishidentcpu(void);
 131 extern void panicifcpuunsupported(void);
 132 extern void initializecpu(void);
 133
 134 static void cpu_startup(void *);
 135 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 136 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 137 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 138 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 139 #ifdef DIRECTIO
 140 extern void ffs_rawread_setup(void);
 141 #endif /* DIRECTIO */
 142 static void init_locks(void);
 143
 144 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 145
 146 int     _udatasel, _ucodesel;
 147 u_int   atdevbase;
 148 #ifdef SMP
 149 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 150 #else
 151 int64_t tsc_offsets[1];
 152 #endif
 153
 154 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 155 extern int swtch_optim_stats;
 156 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 157         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 158 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 159         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 160 #endif
 161
 162 int physmem = 0;
 163
 164 u_long ebda_addr = 0;
 165
 166 static int
 167 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 168 {
 169         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 170         return (error);
 171 }
 172
 173 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 174         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 175
 176 static int
 177 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 178 {
 179         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 180                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 181         return (error);
 182 }
 183
 184 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 185         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 186
 187 static int
 188 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 189 {
 190         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 191                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 192         return (error);
 193 }
 194
 195 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 196         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 197
 198 vm_paddr_t Maxmem;
 199 vm_paddr_t Realmem;
 200
 201 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 202 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 203
 204
 205 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 206 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 207 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 208 static struct trapframe proc0_tf;
 209
 210 static void
 211 cpu_startup(void *dummy)
 212 {
 213         caddr_t v;
 214         vm_size_t size = 0;
 215         vm_offset_t firstaddr;
 216
 217         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 218                 bootverbose++;
 219
 220         /*
 221          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 222          */
 223         kprintf("%s", version);
 224         startrtclock();
 225         printcpuinfo();
 226         panicifcpuunsupported();
 227 #ifdef PERFMON
 228         perfmon_init();
 229 #endif
 230         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 231                 (intmax_t)Realmem,
 232                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 233         /*
 234          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 235          */
 236         if (bootverbose) {
 237                 int indx;
 238
 239                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 240                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 241                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 242
 243                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 244                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 245                             size1 / PAGE_SIZE);
 246                 }
 247         }
 248
 249         /*
 250          * Allocate space for system data structures.
 251          * The first available kernel virtual address is in "v".
 252          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 253          * As pages of memory are allocated and cleared,
 254          * "firstaddr" is incremented.
 255          * An index into the kernel page table corresponding to the
 256          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 257          */
 258
 259         /*
 260          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 261          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 262          * addresses to the various data structures.
 263          */
 264         firstaddr = 0;
 265 again:
 266         v = (caddr_t)firstaddr;
 267
 268 #define valloc(name, type, num) \
 269             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 270 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 271             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 272
 273         /*
 274          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 275          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 276          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 277          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 278          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 279          * maxbcache bytes.
 280          *
 281          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 282          */
 283         if (nbuf == 0) {
 284                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 285                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 286
 287                 nbuf = 50;
 288                 if (kbytes > 4096)
 289                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 290                 if (kbytes > 65536)
 291                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 292                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 293                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 294         }
 295
 296         /*
 297          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 298          * kernel_map.
 299          */
 300         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 301                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 302                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 303         }
 304
 305         /* limit to 128 on i386 */
 306         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 307 #ifdef NSWBUF_MIN
 308         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 309                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 310 #endif
 311 #ifdef DIRECTIO
 312         ffs_rawread_setup();
 313 #endif
 314
 315         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 316         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 317
 318         /*
 319          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 320          */
 321         if (firstaddr == 0) {
 322                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 323                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 324                 if (firstaddr == 0)
 325                         panic("startup: no room for tables");
 326                 goto again;
 327         }
 328
 329         /*
 330          * End of second pass, addresses have been assigned
 331          */
 332         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 333                 panic("startup: table size inconsistency");
 334
 335         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 336                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 337         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 338                       (nbuf*BKVASIZE));
 339         buffer_map.system_map = 1;
 340         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 341                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 342         pager_map.system_map = 1;
 343
 344 #if defined(USERCONFIG)
 345         userconfig();
 346         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 347 #endif
 348
 349         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 350                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 351                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 352
 353         /*
 354          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 355          */
 356         bufinit();
 357         vm_pager_bufferinit();
 358
 359         /* Log ELCR information */
 360         elcr_dump();
 361
 362 #ifdef SMP
 363         /*
 364          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 365          */
 366         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 367         mp_announce();
 368 #endif  /* SMP */
 369         cpu_setregs();
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Send an interrupt to process.
 374  *
 375  * Stack is set up to allow sigcode stored
 376  * at top to call routine, followed by kcall
 377  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 378  * resets the signal mask, the stack, and the
 379  * frame pointer, it returns to the user
 380  * specified pc, psl.
 381  */
 382 void
 383 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 384 {
 385         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 386         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 387         struct trapframe *regs;
 388         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 389         struct sigframe sf, *sfp;
 390         int oonstack;
 391
 392         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 393         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 394
 395         /* save user context */
 396         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 397         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 398         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 399         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 400         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 401
 402         /* make the size of the saved context visible to userland */
 403         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 404
 405         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 406         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 407                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 408
 409         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 410         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 411             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 412                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 413                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 414                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 415         } else {
 416                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 417         }
 418
 419         /* Translate the signal is appropriate */
 420         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 421                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 422                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 423         }
 424
 425         /* Build the argument list for the signal handler. */
 426         sf.sf_signum = sig;
 427         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 428         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 429                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 430                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 431                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 432
 433                 /* fill siginfo structure */
 434                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 435                 sf.sf_si.si_code = code;
 436                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 437         }
 438         else {
 439                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 440                 sf.sf_siginfo = code;
 441                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 442                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 443         }
 444
 445         /*
 446          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 447          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 448          * eflags.
 449          */
 450         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 451                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 452                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 453
 454                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 455                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 456                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 457                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 458
 459                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 460                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 461                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 462                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 463
 464                 /*
 465                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 466                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 467                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 468                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 469                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 470                  */
 471                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 472         }
 473
 474         /*
 475          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 476          */
 477         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 478
 479         /*
 480          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 481          */
 482         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 483                 /*
 484                  * Something is wrong with the stack pointer.
 485                  * ...Kill the process.
 486                  */
 487                 sigexit(lp, SIGILL);
 488         }
 489
 490         regs->tf_esp = (int)sfp;
 491         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 492
 493         /*
 494          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 495          * on function entry
 496          */
 497         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 498
 499         regs->tf_cs = _ucodesel;
 500         regs->tf_ds = _udatasel;
 501         regs->tf_es = _udatasel;
 502
 503         /*
 504          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 505          * the userland program might be using both.
 506          *
 507          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 508          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 509          * return to userland.
 510          */
 511         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 512                 regs->tf_fs = _udatasel;
 513                 regs->tf_gs = _udatasel;
 514         }
 515         regs->tf_ss = _udatasel;
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 520  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 521  * issue.
 522  *
 523  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 524  * bad idea?
 525  */
 526 int
 527 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 528 {
 529         frame->tf_cs = _ucodesel;
 530         frame->tf_ds = _udatasel;
 531         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 532 #if 0
 533         frame->tf_fs = _udatasel;
 534         frame->tf_gs = _udatasel;
 535 #endif
 536         frame->tf_ss = _udatasel;
 537         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 538         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 539         return(0);
 540 }
 541
 542 int
 543 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 544 {
 545          struct segment_descriptor *desc;
 546          int i;
 547
 548          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 549                 desc = &tls->tls[i];
 550                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 551                         continue;
 552                 if (desc->sd_def32 == 0)
 553                         return(ENXIO);
 554                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 555                         return(ENXIO);
 556                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 557                         return(ENXIO);
 558                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 559                         return(ENXIO);
 560          }
 561          return(0);
 562 }
 563
 564 /*
 565  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 566  *
 567  * System call to cleanup state after a signal
 568  * has been taken.  Reset signal mask and
 569  * stack state from context left by sendsig (above).
 570  * Return to previous pc and psl as specified by
 571  * context left by sendsig. Check carefully to
 572  * make sure that the user has not modified the
 573  * state to gain improper privileges.
 574  *
 575  * MPSAFE
 576  */
 577 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 578 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 579
 580 int
 581 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 582 {
 583         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 584         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 585         struct trapframe *regs;
 586         ucontext_t uc;
 587         ucontext_t *ucp;
 588         int cs;
 589         int eflags;
 590         int error;
 591
 592         /*
 593          * We have to copy the information into kernel space so userland
 594          * can't modify it while we are sniffing it.
 595          */
 596         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 597         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 598         if (error)
 599                 return (error);
 600         ucp = &uc;
 601         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 602
 603         if (eflags & PSL_VM) {
 604                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 605                 struct vm86_kernel *vm86;
 606
 607                 /*
 608                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 609                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 610                  */
 611                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 612                         return (EINVAL);
 613                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 614                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 615                         return (EINVAL);
 616
 617                 /* go back to user mode if both flags are set */
 618                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 619                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 620
 621                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 622                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 623                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 624                 } else {
 625                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 626                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 627                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 628                 }
 629                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 630                 tf->tf_eflags = eflags;
 631                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 632                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 633                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 634                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 635                 tf->tf_ds = _udatasel;
 636                 tf->tf_es = _udatasel;
 637 #if 0
 638                 tf->tf_fs = _udatasel;
 639                 tf->tf_gs = _udatasel;
 640 #endif
 641         } else {
 642                 /*
 643                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 644                  */
 645                 /*
 646                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 647                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 648                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 649                  * the signal context during signal handling and there is no
 650                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 651                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 652                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 653                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 654                  */
 655                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 656                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 657                         return(EINVAL);
 658                 }
 659
 660                 /*
 661                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 662                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 663                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 664                  */
 665                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 666                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 667                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 668                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 669                         return(EINVAL);
 670                 }
 671                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 672         }
 673
 674         /*
 675          * Restore the FPU state from the frame
 676          */
 677         crit_enter();
 678         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 679
 680         /*
 681          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 682          * semantics against system calls.
 683          */
 684         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 685                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 686
 687         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 688                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 689         else
 690                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 691
 692         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 693         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 694         crit_exit();
 695         return(EJUSTRETURN);
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 700  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 701  * already been pushed on the stack.
 702  */
 703 struct upc_frame {
 704         register_t      eax;
 705         register_t      ecx;
 706         register_t      edx;
 707         register_t      flags;
 708         register_t      oldip;
 709 };
 710
 711 void
 712 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 713 {
 714         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 715         struct trapframe *regs;
 716         struct upcall upcall;
 717         struct upc_frame upc_frame;
 718         int     crit_count = 0;
 719
 720         /*
 721          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 722          * context, switch back to the virtual kernel context before
 723          * trying to post the signal.
 724          */
 725         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 726                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 727                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 728         }
 729
 730         /*
 731          * Get the upcall data structure
 732          */
 733         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 734             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 735         ) {
 736                 vu->vu_pending = 0;
 737                 kprintf("bad upcall address\n");
 738                 return;
 739         }
 740
 741         /*
 742          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 743          * section count, mark the data structure as pending and return
 744          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 745          */
 746         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 747                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 748                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 749                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 750                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 751                 }
 752                 return;
 753         }
 754
 755         /*
 756          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 757          *
 758          * Bump our critical section count and set or clear the
 759          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 760          * pending.  The user will be responsible for calling
 761          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 762          */
 763         vu->vu_pending = 0;
 764         upcall.upc_pending = morepending;
 765         ++crit_count;
 766         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 767                 sizeof(upcall.upc_pending));
 768         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 769                 sizeof(int));
 770
 771         /*
 772          * Construct a stack frame and issue the upcall
 773          */
 774         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 775         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 776         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 777         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 778         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 779         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 780         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 781             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 782                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 783         } else {
 784                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 785                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 786                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 787                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 788                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 789         }
 790 }
 791
 792 /*
 793  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 794  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 795  * being overwritten by the syscall return value.
 796  *
 797  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 798  * and the function pointer in %eax.
 799  */
 800 int
 801 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 802 {
 803         struct upc_frame upc_frame;
 804         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 805         struct trapframe *regs;
 806         int error;
 807         struct upcall upcall;
 808         int crit_count;
 809
 810         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 811
 812         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 813         if (error == 0) {
 814             if (vu) {
 815                 /*
 816                  * This jumps us to the next ready context.
 817                  */
 818                 vu->vu_pending = 0;
 819                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 820                 crit_count = 0;
 821                 if (error == 0)
 822                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 823                 ++crit_count;
 824                 if (error == 0)
 825                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 826                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 827                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 828                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 829                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 830                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 831             } else {
 832                 /*
 833                  * This returns us to the originally interrupted code.
 834                  */
 835                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 836                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 837                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 838                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 839                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 840                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 841                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 842                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 843             }
 844         }
 845         if (error == 0)
 846                 error = EJUSTRETURN;
 847         return(error);
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Machine dependent boot() routine
 852  *
 853  * I haven't seen anything to put here yet
 854  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 855  */
 856 void
 857 cpu_boot(int howto)
 858 {
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Shutdown the CPU as much as possible
 863  */
 864 void
 865 cpu_halt(void)
 866 {
 867         for (;;)
 868                 __asm__ __volatile("hlt");
 869 }
 870
 871 /*
 872  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 873  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 874  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 875  *
 876  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 877  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 878  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 879  * critical section.
 880  *
 881  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 882  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 883  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 884  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
 885  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
 886  *
 887  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 888  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 889  */
 890 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 891 static int      cpu_idle_hltcnt;
 892 static int      cpu_idle_spincnt;
 893 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 894 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 895     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 896 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 897     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 898 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 899     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 900 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 901     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 902
 903 static void
 904 cpu_idle_default_hook(void)
 905 {
 906         /*
 907          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 908          * following the sti.
 909          */
 910         __asm __volatile("sti; hlt");
 911 }
 912
 913 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 914 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 915
 916 void
 917 cpu_idle(void)
 918 {
 919         globaldata_t gd = mycpu;
 920         struct thread *td = gd->gd_curthread;
 921         int reqflags;
 922         int quick;
 923
 924         crit_exit();
 925         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 926         for (;;) {
 927                 /*
 928                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 929                  */
 930                 lwkt_switch();
 931
 932                 /*
 933                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 934                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 935                  * splz() does the job.
 936                  *
 937                  * cpu_idle_hlt:
 938                  *      0       Never halt, just spin
 939                  *
 940                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 941                  *              This typically eats more power than the
 942                  *              ACPI halt.
 943                  *
 944                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 945                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 946                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 947                  *
 948                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 949                  *              eats the least amount of power but the cpu
 950                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 951                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 952                  *
 953                  *
 954                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 955                  *       section.
 956                  *
 957                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 958                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 959                  *       it overflows.
 960                  */
 961                 ++gd->gd_idle_repeat;
 962                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 963                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 964                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 965                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 966
 967                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 968                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 969                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 970                         ++cpu_idle_hltcnt;
 971                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 972                         __asm __volatile("cli");
 973                         splz();
 974                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 975                                 if (quick)
 976                                         cpu_idle_default_hook();
 977                                 else
 978                                         cpu_idle_hook();
 979                         }
 980                         __asm __volatile("sti");
 981                         ++cpu_idle_hltcnt;
 982                 } else {
 983                         splz();
 984                         __asm __volatile("sti");
 985                         ++cpu_idle_spincnt;
 986                 }
 987         }
 988 }
 989
 990 #ifdef SMP
 991
 992 /*
 993  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 994  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 995  * we let it spin.
 996  */
 997 void
 998 cpu_spinlock_contested(void)
 999 {
1000         cpu_pause();
1001 }
1002
1003 #endif
1004
1005 /*
1006  * Clear registers on exec
1007  */
1008 void
1009 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1010 {
1011         struct thread *td = curthread;
1012         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1013         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1014         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1015
1016         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1017         user_ldt_free(pcb);
1018
1019         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1020         regs->tf_eip = entry;
1021         regs->tf_esp = stack;
1022         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1023         regs->tf_ss = _udatasel;
1024         regs->tf_ds = _udatasel;
1025         regs->tf_es = _udatasel;
1026         regs->tf_fs = _udatasel;
1027         regs->tf_gs = _udatasel;
1028         regs->tf_cs = _ucodesel;
1029
1030         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1031         regs->tf_ebx = ps_strings;
1032
1033         /*
1034          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1035          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1036          */
1037         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1038                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1039                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1040                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1041                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1042                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1043                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1044                 if (pcb == td->td_pcb) {
1045                         /*
1046                          * Clear the debug registers on the running
1047                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1048                          * the next process we switch to.
1049                          */
1050                         reset_dbregs();
1051                 }
1052                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1053         }
1054
1055         /*
1056          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1057          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1058          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1059          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1060          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1061          */
1062         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1063
1064         /*
1065          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1066          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1067          * in npxdna().
1068          */
1069         crit_enter();
1070         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1071
1072 #if NNPX > 0
1073         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1074         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1075 #endif
1076         crit_exit();
1077
1078         /*
1079          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1080          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1081          * return value to 0.
1082          */
1083 }
1084
1085 void
1086 cpu_setregs(void)
1087 {
1088         unsigned int cr0;
1089
1090         cr0 = rcr0();
1091         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1092         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1093         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1094         load_cr0(cr0);
1095         load_gs(_udatasel);
1096 }
1097
1098 static int
1099 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1100 {
1101         int error;
1102         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1103                 req);
1104         if (!error && req->newptr)
1105                 resettodr();
1106         return (error);
1107 }
1108
1109 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1110         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1111
1112 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1113         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1114
1115 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1116         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1117
1118 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1119         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1120
1121 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1122 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1123         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1124
1125 /*
1126  * Initialize 386 and configure to run kernel
1127  */
1128
1129 /*
1130  * Initialize segments & interrupt table
1131  */
1132
1133 int _default_ldt;
1134 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1135 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1136 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1137 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1138
1139 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1140 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1141
1142 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1143 extern int has_f00f_bug;
1144 #endif
1145
1146 static struct i386tss dblfault_tss;
1147 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1148
1149 extern  struct user *proc0paddr;
1150
1151
1152 /* software prototypes -- in more palatable form */
1153 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1154 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1155 {       0x0,                    /* segment base address  */
1156         0x0,                    /* length */
1157         0,                      /* segment type */
1158         0,                      /* segment descriptor priority level */
1159         0,                      /* segment descriptor present */
1160         0, 0,
1161         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1162         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1163 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1164 {       0x0,                    /* segment base address  */
1165         0xfffff,                /* length - all address space */
1166         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1167         0,                      /* segment descriptor priority level */
1168         1,                      /* segment descriptor present */
1169         0, 0,
1170         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1171         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1172 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1173 {       0x0,                    /* segment base address  */
1174         0xfffff,                /* length - all address space */
1175         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1176         0,                      /* segment descriptor priority level */
1177         1,                      /* segment descriptor present */
1178         0, 0,
1179         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1180         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1181 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1182 {       0x0,                    /* segment base address  */
1183         0xfffff,                /* length - all address space */
1184         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1185         0,                      /* segment descriptor priority level */
1186         1,                      /* segment descriptor present */
1187         0, 0,
1188         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1189         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1190 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1191 {
1192         0x0,                    /* segment base address */
1193         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1194         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1195         0,                      /* segment descriptor priority level */
1196         1,                      /* segment descriptor present */
1197         0, 0,
1198         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1199         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1200 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1201 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1202         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1203         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1204         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1205         1,                      /* segment descriptor present */
1206         0, 0,
1207         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1208         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1209 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1210 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1211         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1212         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1213         0,                      /* segment descriptor priority level */
1214         1,                      /* segment descriptor present */
1215         0, 0,
1216         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1217         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1218 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1219 {       0x0,                    /* segment base address  */
1220         0x0,                    /* length - all address space */
1221         0,                      /* segment type */
1222         0,                      /* segment descriptor priority level */
1223         0,                      /* segment descriptor present */
1224         0, 0,
1225         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1226         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1227 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1228 {       0x400,                  /* segment base address */
1229         0xfffff,                /* length */
1230         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1231         0,                      /* segment descriptor priority level */
1232         1,                      /* segment descriptor present */
1233         0, 0,
1234         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1235         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1236 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1237 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1238         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1239         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1240         0,                      /* segment descriptor priority level */
1241         1,                      /* segment descriptor present */
1242         0, 0,
1243         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1244         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1245 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1246 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1247         0xfffff,                /* length */
1248         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1249         0,                      /* segment descriptor priority level */
1250         1,                      /* segment descriptor present */
1251         0, 0,
1252         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1253         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1254 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1255 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1256         0xfffff,                /* length */
1257         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1258         0,                      /* segment descriptor priority level */
1259         1,                      /* segment descriptor present */
1260         0, 0,
1261         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1262         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1263 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1264 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1265         0xfffff,                /* length */
1266         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1267         0,                      /* segment descriptor priority level */
1268         1,                      /* segment descriptor present */
1269         0, 0,
1270         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1271         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1272 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1273 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1274         0xfffff,                /* length */
1275         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1276         0,                      /* segment descriptor priority level */
1277         1,                      /* segment descriptor present */
1278         0, 0,
1279         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1280         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1281 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1282 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1283         0xfffff,                /* length */
1284         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1285         0,                      /* segment descriptor priority level */
1286         1,                      /* segment descriptor present */
1287         0, 0,
1288         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1289         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1290 /* GTLS_START 15 TLS */
1291 {       0x0,                    /* segment base address  */
1292         0x0,                    /* length */
1293         0,                      /* segment type */
1294         0,                      /* segment descriptor priority level */
1295         0,                      /* segment descriptor present */
1296         0, 0,
1297         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1298         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1299 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1300 {       0x0,                    /* segment base address  */
1301         0x0,                    /* length */
1302         0,                      /* segment type */
1303         0,                      /* segment descriptor priority level */
1304         0,                      /* segment descriptor present */
1305         0, 0,
1306         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1307         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1308 /* GTLS_END 17 TLS */
1309 {       0x0,                    /* segment base address  */
1310         0x0,                    /* length */
1311         0,                      /* segment type */
1312         0,                      /* segment descriptor priority level */
1313         0,                      /* segment descriptor present */
1314         0, 0,
1315         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1316         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1317 };
1318
1319 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1320         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1321 {       0x0,                    /* segment base address  */
1322         0x0,                    /* length - all address space */
1323         0,                      /* segment type */
1324         0,                      /* segment descriptor priority level */
1325         0,                      /* segment descriptor present */
1326         0, 0,
1327         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1328         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1329         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1330 {       0x0,                    /* segment base address  */
1331         0x0,                    /* length - all address space */
1332         0,                      /* segment type */
1333         0,                      /* segment descriptor priority level */
1334         0,                      /* segment descriptor present */
1335         0, 0,
1336         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1337         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1338         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1339 {       0x0,                    /* segment base address  */
1340         0x0,                    /* length - all address space */
1341         0,                      /* segment type */
1342         0,                      /* segment descriptor priority level */
1343         0,                      /* segment descriptor present */
1344         0, 0,
1345         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1346         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1347         /* Code Descriptor for user */
1348 {       0x0,                    /* segment base address  */
1349         0xfffff,                /* length - all address space */
1350         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1351         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1352         1,                      /* segment descriptor present */
1353         0, 0,
1354         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1355         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1356         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1357 {       0x0,                    /* segment base address  */
1358         0x0,                    /* length - all address space */
1359         0,                      /* segment type */
1360         0,                      /* segment descriptor priority level */
1361         0,                      /* segment descriptor present */
1362         0, 0,
1363         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1364         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1365         /* Data Descriptor for user */
1366 {       0x0,                    /* segment base address  */
1367         0xfffff,                /* length - all address space */
1368         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1369         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1370         1,                      /* segment descriptor present */
1371         0, 0,
1372         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1373         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1374 };
1375
1376 void
1377 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1378 {
1379         struct gate_descriptor *ip;
1380
1381         ip = idt + idx;
1382         ip->gd_looffset = (int)func;
1383         ip->gd_selector = selec;
1384         ip->gd_stkcpy = 0;
1385         ip->gd_xx = 0;
1386         ip->gd_type = typ;
1387         ip->gd_dpl = dpl;
1388         ip->gd_p = 1;
1389         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1390 }
1391
1392 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1393
1394 extern inthand_t
1395         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1396         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1397         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1398         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1399         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1400         IDTVEC(rsvd0);
1401 extern inthand_t
1402         IDTVEC(int0x80_syscall);
1403
1404 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1405 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1406 #endif
1407
1408 void
1409 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1410 {
1411         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1412         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1413         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1414         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1415         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1416         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1417         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1422  * available physical memory in the system, then test this memory and
1423  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1424  *
1425  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1426  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1427  *
1428  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1429  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1430  */
1431 static void
1432 getmemsize(int first)
1433 {
1434         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1435         int hasbrokenint12;
1436         u_int basemem, extmem;
1437         struct vm86frame vmf;
1438         struct vm86context vmc;
1439         vm_offset_t pa;
1440         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1441         pt_entry_t *pte;
1442         quad_t maxmem;
1443         struct {
1444                 u_int64_t base;
1445                 u_int64_t length;
1446                 u_int32_t type;
1447         } *smap;
1448         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1449
1450         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1451         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1452         basemem = 0;
1453
1454         /*
1455          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1456          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1457          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1458          */
1459         hasbrokenint12 = 0;
1460         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1461         if (hasbrokenint12) {
1462                 goto int15e820;
1463         }
1464
1465         /*
1466          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1467          * value give the bios some scribble space just in case.
1468          */
1469         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1470         basemem = vmf.vmf_ax;
1471         if (basemem > 640) {
1472                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1473                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1474                 basemem = 636;
1475         }
1476
1477         /*
1478          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1479          * between the end of base memory and the start of
1480          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1481          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1482          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1483          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1484          * to begin with and then parts of it are remapped.
1485          * The parts that aren't remapped form holes that
1486          * remain read-only and are unused by the kernel.
1487          * The base memory area is below the physical end of
1488          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1489          * The part of it from PAGE_SIZE to
1490          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1491          * remapped and used by the kernel later.)
1492          *
1493          * This code is similar to the code used in
1494          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1495          * allocated we simply change the mapping.
1496          */
1497         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1498              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1499                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1500                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1501         }
1502
1503         /*
1504          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1505          * that the bios can scribble on it.
1506          */
1507         pte = vm86paddr;
1508         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1509                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1510
1511 int15e820:
1512         /*
1513          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1514          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1515          */
1516         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1517         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1518
1519         /*
1520          * get memory map with INT 15:E820
1521          */
1522 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1523 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1524
1525         vmc.npages = 0;
1526         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1527         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1528
1529         physmap_idx = 0;
1530         vmf.vmf_ebx = 0;
1531         do {
1532                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1533                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1534                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1535                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1536                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1537                         break;
1538                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1539                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1540                                 smap->type,
1541                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1542                                 (u_int32_t)smap->base,
1543                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1544                                 (u_int32_t)smap->length);
1545
1546                 if (smap->type != 0x01)
1547                         goto next_run;
1548
1549                 if (smap->length == 0)
1550                         goto next_run;
1551
1552                 Realmem += smap->length;
1553
1554                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1555                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1556                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1557                         goto next_run;
1558                 }
1559
1560                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1561                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1562                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1563                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1564                                                 "memory region, ignoring "
1565                                                 "second region\n");
1566                                 }
1567                                 Realmem -= smap->length;
1568                                 goto next_run;
1569                         }
1570                 }
1571
1572                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1573                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1574                         goto next_run;
1575                 }
1576
1577                 physmap_idx += 2;
1578                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1579                         kprintf("Too many segments in the physical "
1580                                 "address map, giving up\n");
1581                         break;
1582                 }
1583                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1584                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1585 next_run:
1586                 ; /* fix GCC3.x warning */
1587         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1588
1589         /*
1590          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1591          */
1592         if (basemem == 0) {
1593                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1594                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1595                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1596                                 break;
1597                         }
1598                 }
1599
1600                 if (basemem == 0) {
1601                         basemem = 640;
1602                 }
1603
1604                 if (basemem > 640) {
1605                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1606                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1607                         basemem = 640;
1608                 }
1609
1610                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1611                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1612                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1613                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1614                 }
1615
1616                 pte = vm86paddr;
1617                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1618                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1619         }
1620
1621         if (physmap[1] != 0)
1622                 goto physmap_done;
1623
1624         /*
1625          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1626          */
1627         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1628         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1629                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1630         } else {
1631 #if 0
1632                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1633                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1634                 extmem = vmf.vmf_ax;
1635 #else
1636                 /*
1637                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1638                  */
1639                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1640 #endif
1641         }
1642
1643         /*
1644          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1645          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1646          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1647          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1648          * them beyond the limit.
1649          *
1650          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1651          *      chop it to 15MB.
1652          */
1653         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1654                 extmem = 15 * 1024;
1655
1656         physmap[0] = 0;
1657         physmap[1] = basemem * 1024;
1658         physmap_idx = 2;
1659         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1660         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1661
1662 physmap_done:
1663         /*
1664          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1665          */
1666
1667 #ifdef SMP
1668         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1669         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1670
1671         /* Save EBDA address, if any */
1672         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1673         ebda_addr <<= 4;
1674 #endif
1675
1676         /*
1677          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1678          * highest page of the physical address space.  It should be
1679          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1680          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1681          */
1682         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1683
1684 #ifdef MAXMEM
1685         Maxmem = MAXMEM / 4;
1686 #endif
1687
1688         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1689                 Maxmem = atop(maxmem);
1690
1691         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1692             (boothowto & RB_VERBOSE))
1693                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1694
1695         /*
1696          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1697          * extend the last memory segment to the new limit.
1698          */
1699         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1700                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1701
1702         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1703         pmap_bootstrap(first, 0);
1704
1705         /*
1706          * Size up each available chunk of physical memory.
1707          */
1708         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1709         pa_indx = 0;
1710         da_indx = 1;
1711         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1712         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1713         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1714
1715         pte = CMAP1;
1716
1717         /*
1718          * Get dcons buffer address
1719          */
1720         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1721             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1722                 dcons_addr = 0;
1723
1724         /*
1725          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1726          * round up the start address and round down the end address.
1727          */
1728         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1729                 vm_offset_t end;
1730
1731                 end = ptoa(Maxmem);
1732                 if (physmap[i + 1] < end)
1733                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1734                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1735                         int tmp, page_bad, full;
1736 #if 0
1737                         int *ptr = 0;
1738 #else
1739                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1740 #endif
1741                         full = FALSE;
1742
1743                         /*
1744                          * block out kernel memory as not available.
1745                          */
1746                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1747                                 goto do_dump_avail;
1748
1749                         /*
1750                          * block out dcons buffer
1751                          */
1752                         if (dcons_addr > 0
1753                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1754                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1755                                 goto do_dump_avail;
1756
1757                         page_bad = FALSE;
1758
1759                         /*
1760                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1761                          */
1762                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1763                         cpu_invltlb();
1764
1765                         tmp = *(int *)ptr;
1766                         /*
1767                          * Test for alternating 1's and 0's
1768                          */
1769                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1770                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1771                                 page_bad = TRUE;
1772                         }
1773                         /*
1774                          * Test for alternating 0's and 1's
1775                          */
1776                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1777                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1778                         page_bad = TRUE;
1779                         }
1780                         /*
1781                          * Test for all 1's
1782                          */
1783                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1784                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1785                                 page_bad = TRUE;
1786                         }
1787                         /*
1788                          * Test for all 0's
1789                          */
1790                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1791                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1792                                 page_bad = TRUE;
1793                         }
1794                         /*
1795                          * Restore original value.
1796                          */
1797                         *(int *)ptr = tmp;
1798
1799                         /*
1800                          * Adjust array of valid/good pages.
1801                          */
1802                         if (page_bad == TRUE) {
1803                                 continue;
1804                         }
1805                         /*
1806                          * If this good page is a continuation of the
1807                          * previous set of good pages, then just increase
1808                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1809                          * Note that "end" points one higher than end,
1810                          * making the range >= start and < end.
1811                          * If we're also doing a speculative memory
1812                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1813                          * so that we keep going. The first bad page
1814                          * will terminate the loop.
1815                          */
1816                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1817                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1818                         } else {
1819                                 pa_indx++;
1820                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1821                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1822                                         pa_indx--;
1823                                         full = TRUE;
1824                                         goto do_dump_avail;
1825                                 }
1826                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1827                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1828                         }
1829                         physmem++;
1830 do_dump_avail:
1831                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1832                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1833                         } else {
1834                                 da_indx++;
1835                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1836                                         da_indx--;
1837                                         goto do_next;
1838                                 }
1839                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1840                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1841                         }
1842 do_next:
1843                         if (full)
1844                                 break;
1845
1846                 }
1847         }
1848         *pte = 0;
1849         cpu_invltlb();
1850
1851         /*
1852          * XXX
1853          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1854          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1855          * calculation, etc.).
1856          */
1857         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1858             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1859                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1860                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1861                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1862         }
1863
1864         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1865
1866         /* Trim off space for the message buffer. */
1867         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1868
1869         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1870 }
1871
1872 #ifdef SMP
1873 #ifdef APIC_IO
1874 int apic_io_enable = 1; /* Enabled by default for kernels compiled w/APIC_IO */
1875 #else
1876 int apic_io_enable = 0; /* Disabled by default for kernels compiled without */
1877 #endif
1878 TUNABLE_INT("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1879 extern struct machintr_abi MachIntrABI_APIC;
1880 #endif
1881
1882 extern struct machintr_abi MachIntrABI_ICU;
1883 struct machintr_abi MachIntrABI;
1884
1885 /*
1886  * IDT VECTORS:
1887  *      0       Divide by zero
1888  *      1       Debug
1889  *      2       NMI
1890  *      3       BreakPoint
1891  *      4       OverFlow
1892  *      5       Bound-Range
1893  *      6       Invalid OpCode
1894  *      7       Device Not Available (x87)
1895  *      8       Double-Fault
1896  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1897  *      10      Invalid-TSS
1898  *      11      Segment not present
1899  *      12      Stack
1900  *      13      General Protection
1901  *      14      Page Fault
1902  *      15      Reserved
1903  *      16      x87 FP Exception pending
1904  *      17      Alignment Check
1905  *      18      Machine Check
1906  *      19      SIMD floating point
1907  *      20-31   reserved
1908  *      32-255  INTn/external sources
1909  */
1910 void
1911 init386(int first)
1912 {
1913         struct gate_descriptor *gdp;
1914         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1915         struct mdglobaldata *gd;
1916
1917         /*
1918          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1919          */
1920         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1921         bzero(gd, sizeof(*gd));
1922
1923         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1924         thread0.td_gd = &gd->mi;
1925
1926         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1927
1928         metadata_missing = 0;
1929         if (bootinfo.bi_modulep) {
1930                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1931                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1932         } else {
1933                 metadata_missing = 1;
1934         }
1935         if (bootinfo.bi_envp)
1936                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1937
1938         /*
1939          * Default MachIntrABI to ICU
1940          */
1941         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1942 #ifdef SMP
1943         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1944 #endif
1945
1946         /*
1947          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1948          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1949          */
1950         ncpus = 1;
1951         ncpus2 = 1;
1952         ncpus_fit = 1;
1953         /* Init basic tunables, hz etc */
1954         init_param1();
1955
1956         /*
1957          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1958          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1959          * the address space
1960          */
1961         /*
1962          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1963          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1964          */
1965         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1966         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1967
1968         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1969                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1970         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1971         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1972                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1973
1974         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1975
1976         /*
1977          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1978          * early in the boot sequence because the system assumes
1979          * that 'curthread' is never NULL.
1980          */
1981
1982         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1983 #ifdef BDE_DEBUGGER
1984                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1985                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1986                         continue;
1987 #endif
1988                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1989         }
1990
1991         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1992         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1993         lgdt(&r_gdt);
1994
1995         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1996         cpu_gdinit(gd, 0);
1997         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1998         safepri = TDPRI_MAX;
1999
2000         /* make ldt memory segments */
2001         /*
2002          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2003          * should be spelled ...MAX_USER...
2004          */
2005         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2006         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2007         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2008                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2009
2010         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2011         lldt(_default_ldt);
2012         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2013         /* spinlocks and the BGL */
2014         init_locks();
2015
2016         /*
2017          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2018          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2019          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2020          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2021          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2022          * determine the fault address.
2023          */
2024         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2025 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2026                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027 #else
2028                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029 #endif
2030         }
2031         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2033         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2035         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2036         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2052                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053
2054         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2055         r_idt.rd_base = (int) idt;
2056         lidt(&r_idt);
2057
2058         /*
2059          * Initialize the console before we print anything out.
2060          */
2061         cninit();
2062
2063         if (metadata_missing)
2064                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2065
2066 #if     NISA >0
2067         elcr_probe();
2068         isa_defaultirq();
2069 #endif
2070         rand_initialize();
2071
2072 #ifdef DDB
2073         kdb_init();
2074         if (boothowto & RB_KDB)
2075                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2076 #endif
2077
2078         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2079         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2080         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2081         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2082
2083         /*
2084          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2085          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2086          */
2087         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2088         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2089         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2090         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2091         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2092         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2093         ltr(gsel_tss);
2094
2095         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2096             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2097         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2098             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2099         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2100         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2101         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2102         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2103             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2104         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2105         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2106         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2107
2108         vm86_initialize();
2109         getmemsize(first);
2110         init_param2(physmem);
2111
2112         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2113
2114         /* Map the message buffer. */
2115         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2116                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2117
2118         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2119
2120         /* make a call gate to reenter kernel with */
2121         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2122
2123         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2124         gdp->gd_looffset = x++;
2125         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2126         gdp->gd_stkcpy = 1;
2127         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2128         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2129         gdp->gd_p = 1;
2130         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2131
2132         /* XXX does this work? */
2133         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2134         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2135
2136         /* transfer to user mode */
2137
2138         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2139         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2140
2141         /* setup proc 0's pcb */
2142         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2143         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2144         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2145         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2150  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2151  * data space were allocated in locore.
2152  *
2153  * Note: the idlethread's cpl is 0
2154  *
2155  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2156  */
2157 void
2158 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2159 {
2160         if (cpu)
2161                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2162
2163         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2164                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2165                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2166                         0, &gd->mi);
2167         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2168         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2169         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2170         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2171 }
2172
2173 int
2174 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2175 {
2176         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2177             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2178                 return (TRUE);
2179         }
2180         return (FALSE);
2181 }
2182
2183 struct globaldata *
2184 globaldata_find(int cpu)
2185 {
2186         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2187         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2188 }
2189
2190 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2191 static void f00f_hack(void *unused);
2192 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2193
2194 static void
2195 f00f_hack(void *unused)
2196 {
2197         struct gate_descriptor *new_idt;
2198         vm_offset_t tmp;
2199
2200         if (!has_f00f_bug)
2201                 return;
2202
2203         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2204
2205         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2206
2207         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2208         if (tmp == 0)
2209                 panic("kmem_alloc returned 0");
2210         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2211                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2212         /* Put the first seven entries in the lower page */
2213         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2214         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2215         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2216         lidt(&r_idt);
2217         idt = new_idt;
2218         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2219                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2220                 panic("vm_map_protect failed");
2221         return;
2222 }
2223 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2224
2225 int
2226 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2227 {
2228         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2229         return (0);
2230 }
2231
2232 int
2233 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2234 {
2235         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2236         return (0);
2237 }
2238
2239 int
2240 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2241 {
2242         struct trapframe *tp;
2243
2244         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2245         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2246         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2247         regs->r_es = tp->tf_es;
2248         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2249         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2250         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2251         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2252         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2253         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2254         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2255         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2256         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2257         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2258         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2259         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2260         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2261         return (0);
2262 }
2263
2264 int
2265 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2266 {
2267         struct trapframe *tp;
2268
2269         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2270         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2271             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2272                 return (EINVAL);
2273         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2274         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2275         tp->tf_es = regs->r_es;
2276         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2277         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2278         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2279         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2280         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2281         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2282         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2283         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2284         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2285         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2286         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2287         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2288         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2289         return (0);
2290 }
2291
2292 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2293 static void
2294 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2295 {
2296         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2297         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2298         int i;
2299
2300         /* FPU control/status */
2301         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2302         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2303         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2304         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2305         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2306         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2307         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2308         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2309
2310         /* FPU registers */
2311         for (i = 0; i < 8; ++i)
2312                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2313
2314         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2315 }
2316
2317 static void
2318 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2319 {
2320         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2321         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2322         int i;
2323
2324         /* FPU control/status */
2325         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2326         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2327         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2328         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2329         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2330         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2331         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2332         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2333
2334         /* FPU registers */
2335         for (i = 0; i < 8; ++i)
2336                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2337
2338         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2339 }
2340 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2341
2342 int
2343 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2344 {
2345 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2346         if (cpu_fxsr) {
2347                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2348                                 (struct save87 *)fpregs);
2349                 return (0);
2350         }
2351 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2352         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2353         return (0);
2354 }
2355
2356 int
2357 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2358 {
2359 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2360         if (cpu_fxsr) {
2361                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2362                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2363                 return (0);
2364         }
2365 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2366         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2367         return (0);
2368 }
2369
2370 int
2371 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2372 {
2373         if (lp == NULL) {
2374                 dbregs->dr0 = rdr0();
2375                 dbregs->dr1 = rdr1();
2376                 dbregs->dr2 = rdr2();
2377                 dbregs->dr3 = rdr3();
2378                 dbregs->dr4 = rdr4();
2379                 dbregs->dr5 = rdr5();
2380                 dbregs->dr6 = rdr6();
2381                 dbregs->dr7 = rdr7();
2382         } else {
2383                 struct pcb *pcb;
2384
2385                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2386                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2387                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2388                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2389                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2390                 dbregs->dr4 = 0;
2391                 dbregs->dr5 = 0;
2392                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2393                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2394         }
2395         return (0);
2396 }
2397
2398 int
2399 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2400 {
2401         if (lp == NULL) {
2402                 load_dr0(dbregs->dr0);
2403                 load_dr1(dbregs->dr1);
2404                 load_dr2(dbregs->dr2);
2405                 load_dr3(dbregs->dr3);
2406                 load_dr4(dbregs->dr4);
2407                 load_dr5(dbregs->dr5);
2408                 load_dr6(dbregs->dr6);
2409                 load_dr7(dbregs->dr7);
2410         } else {
2411                 struct pcb *pcb;
2412                 struct ucred *ucred;
2413                 int i;
2414                 uint32_t mask1, mask2;
2415
2416                 /*
2417                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2418                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2419                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2420                  * TRCTRAP.
2421                  */
2422                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2423                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2424                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2425                                 return (EINVAL);
2426
2427                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2428                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2429
2430                 /*
2431                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2432                  * process's address space.  If a process could do this, it
2433                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2434                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2435                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2436                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2437                  * uid 0.
2438                  *
2439                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2440                  * address space is written into from within the kernel
2441                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2442                  * from within kernel mode?
2443                  */
2444
2445                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2446                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2447                                 /* dr0 is enabled */
2448                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2449                                         return (EINVAL);
2450                         }
2451
2452                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2453                                 /* dr1 is enabled */
2454                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2455                                         return (EINVAL);
2456                         }
2457
2458                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2459                                 /* dr2 is enabled */
2460                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2461                                         return (EINVAL);
2462                         }
2463
2464                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2465                                 /* dr3 is enabled */
2466                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2467                                         return (EINVAL);
2468                         }
2469                 }
2470
2471                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2472                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2473                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2474                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2475                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2476                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2477
2478                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2479         }
2480
2481         return (0);
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2486  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2487  */
2488 int
2489 user_dbreg_trap(void)
2490 {
2491         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2492         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2493         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2494         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2495         int i;
2496
2497         dr7 = rdr7();
2498         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2499                 /*
2500                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2501                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2502                  * hardware debug registers
2503                  */
2504                 return 0;
2505         }
2506
2507         nbp = 0;
2508         dr6 = rdr6();
2509         bp = dr6 & 0x0000000f;
2510
2511         if (!bp) {
2512                 /*
2513                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2514                  * trap was not caused by any of the debug registers
2515                  */
2516                 return 0;
2517         }
2518
2519         /*
2520          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2521          * which ones and if any of them are user space addresses
2522          */
2523
2524         if (bp & 0x01) {
2525                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2526         }
2527         if (bp & 0x02) {
2528                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2529         }
2530         if (bp & 0x04) {
2531                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2532         }
2533         if (bp & 0x08) {
2534                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2535         }
2536
2537         for (i=0; i<nbp; i++) {
2538                 if (addr[i] <
2539                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2540                         /*
2541                          * addr[i] is in user space
2542                          */
2543                         return nbp;
2544                 }
2545         }
2546
2547         /*
2548          * None of the breakpoints are in user space.
2549          */
2550         return 0;
2551 }
2552
2553
2554 #ifndef DDB
2555 void
2556 Debugger(const char *msg)
2557 {
2558         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2559 }
2560 #endif /* no DDB */
2561
2562 #ifdef DDB
2563
2564 /*
2565  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2566  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2567  * called inside DDB.
2568  *
2569  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2570  */
2571
2572 #undef inb
2573 #undef outb
2574
2575 /* silence compiler warnings */
2576 u_char inb(u_int);
2577 void outb(u_int, u_char);
2578
2579 u_char
2580 inb(u_int port)
2581 {
2582         u_char  data;
2583         /*
2584          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2585          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2586          * if we tell it to load (u_short) port.
2587          */
2588         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2589         return (data);
2590 }
2591
2592 void
2593 outb(u_int port, u_char data)
2594 {
2595         u_char  al;
2596         /*
2597          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2598          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2599          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2600          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2601          */
2602         al = data;
2603         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2604 }
2605
2606 #endif /* DDB */
2607
2608
2609
2610 #include "opt_cpu.h"
2611
2612
2613 /*
2614  * initialize all the SMP locks
2615  */
2616
2617 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2618 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2619
2620 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2621 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2622
2623 /* critical region around INTR() routines */
2624 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2625
2626 /* lock region used by kernel profiling */
2627 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2628
2629 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2630 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2631
2632 /* lock regions around the clock hardware */
2633 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2634
2635 /* lock around the MP rendezvous */
2636 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2637
2638 static void
2639 init_locks(void)
2640 {
2641 #ifdef SMP
2642         /*
2643          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2644          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2645          */
2646         cpu_get_initial_mplock();
2647 #endif
2648         /* DEPRECATED */
2649         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2650         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2651         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2652         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2653         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2654         spin_lock_init(&com_spinlock);
2655         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2656
2657         /* our token pool needs to work early */
2658         lwkt_token_pool_init();
2659 }