Fix a number of SMP issues.
[dragonfly.git] / sys / i386 / i386 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * William Jolitz.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed by the University of
20  *      California, Berkeley and its contributors.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.68 2004/11/20 20:50:33 dillon Exp $
40  */
41
42 #include "use_apm.h"
43 #include "use_ether.h"
44 #include "use_npx.h"
45 #include "use_isa.h"
46 #include "opt_atalk.h"
47 #include "opt_compat.h"
48 #include "opt_cpu.h"
49 #include "opt_ddb.h"
50 #include "opt_directio.h"
51 #include "opt_inet.h"
52 #include "opt_ipx.h"
53 #include "opt_maxmem.h"
54 #include "opt_msgbuf.h"
55 #include "opt_perfmon.h"
56 #include "opt_swap.h"
57 #include "opt_userconfig.h"
58
59 #include <sys/param.h>
60 #include <sys/systm.h>
61 #include <sys/sysproto.h>
62 #include <sys/signalvar.h>
63 #include <sys/kernel.h>
64 #include <sys/linker.h>
65 #include <sys/malloc.h>
66 #include <sys/proc.h>
67 #include <sys/buf.h>
68 #include <sys/reboot.h>
69 #include <sys/mbuf.h>
70 #include <sys/msgbuf.h>
71 #include <sys/sysent.h>
72 #include <sys/sysctl.h>
73 #include <sys/vmmeter.h>
74 #include <sys/bus.h>
75 #include <sys/upcall.h>
76
77 #include <vm/vm.h>
78 #include <vm/vm_param.h>
79 #include <sys/lock.h>
80 #include <vm/vm_kern.h>
81 #include <vm/vm_object.h>
82 #include <vm/vm_page.h>
83 #include <vm/vm_map.h>
84 #include <vm/vm_pager.h>
85 #include <vm/vm_extern.h>
86
87 #include <sys/thread2.h>
88
89 #include <sys/user.h>
90 #include <sys/exec.h>
91 #include <sys/cons.h>
92
93 #include <ddb/ddb.h>
94
95 #include <machine/cpu.h>
96 #include <machine/reg.h>
97 #include <machine/clock.h>
98 #include <machine/specialreg.h>
99 #include <machine/bootinfo.h>
100 #include <machine/ipl.h>
101 #include <machine/md_var.h>
102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
104 #ifdef SMP
105 #include <machine/smp.h>
106 #endif
107 #ifdef PERFMON
108 #include <machine/perfmon.h>
109 #endif
110 #include <machine/cputypes.h>
111
112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
113 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
114 #endif
115 #include <i386/isa/intr_machdep.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 extern void init386 (int first);
123 extern void dblfault_handler (void);
124
125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
126 extern void finishidentcpu(void);
127 extern void panicifcpuunsupported(void);
128 extern void initializecpu(void);
129
130 static void cpu_startup (void *);
131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
135 #ifdef DIRECTIO
136 extern void ffs_rawread_setup(void);
137 #endif /* DIRECTIO */
138 static void init_locks(void);
139
140 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
141
142 int     _udatasel, _ucodesel;
143 u_int   atdevbase;
144
145 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
146 extern int swtch_optim_stats;
147 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
148         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
150         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
151 #endif
152
153 #ifdef PC98
154 static int      ispc98 = 1;
155 #else
156 static int      ispc98 = 0;
157 #endif
158 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
159
160 int physmem = 0;
161 int cold = 1;
162
163 static int
164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
165 {
166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
167         return (error);
168 }
169
170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
172
173 static int
174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
175 {
176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
177                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
178         return (error);
179 }
180
181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
183
184 static int
185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
186 {
187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
189         return (error);
190 }
191
192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
194
195 static int
196 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
197 {
198         int error;
199
200         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
201          * some initial nulls).
202          */
203         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
204                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
205         if(error) return(error);
206         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
207                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
208                         msgbufp->msg_bufr,req);
209         }
210         return(error);
211 }
212
213 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
214         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
215
216 static int msgbuf_clear;
217
218 static int
219 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
220 {
221         int error;
222         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
223                 req);
224         if (!error && req->newptr) {
225                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
226                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
227                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
228                 msgbuf_clear=0;
229         }
230         return (error);
231 }
232
233 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
234         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
235         "Clear kernel message buffer");
236
237 int bootverbose = 0;
238 vm_paddr_t Maxmem = 0;
239 long dumplo;
240
241 vm_paddr_t phys_avail[10];
242
243 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
244 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
245
246 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
247 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
248 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
249 static struct trapframe proc0_tf;
250
251 static void
252 cpu_startup(dummy)
253         void *dummy;
254 {
255         caddr_t v;
256         vm_offset_t minaddr;
257         vm_offset_t maxaddr;
258         vm_size_t size = 0;
259         int firstaddr;
260
261         if (boothowto & RB_VERBOSE)
262                 bootverbose++;
263
264         /*
265          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
266          */
267         printf("%s", version);
268         startrtclock();
269         printcpuinfo();
270         panicifcpuunsupported();
271 #ifdef PERFMON
272         perfmon_init();
273 #endif
274         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
275         /*
276          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
277          */
278         if (bootverbose) {
279                 int indx;
280
281                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
282                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
283                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
284
285                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
286                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
287                             size1 / PAGE_SIZE);
288                 }
289         }
290
291         /*
292          * Allocate space for system data structures.
293          * The first available kernel virtual address is in "v".
294          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
295          * As pages of memory are allocated and cleared,
296          * "firstaddr" is incremented.
297          * An index into the kernel page table corresponding to the
298          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
299          */
300
301         /*
302          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
303          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
304          * addresses to the various data structures.
305          */
306         firstaddr = 0;
307 again:
308         v = (caddr_t)firstaddr;
309
310 #define valloc(name, type, num) \
311             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
312 #define valloclim(name, type, num, lim) \
313             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
314
315         /*
316          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
317          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
318          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
319          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
320          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
321          * maxbcache bytes.
322          *
323          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
324          */
325         if (nbuf == 0) {
326                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
327                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
328
329                 nbuf = 50;
330                 if (kbytes > 4096)
331                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
332                 if (kbytes > 65536)
333                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
334                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
335                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
336         }
337
338         /*
339          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
340          * kernel_map.
341          */
342         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
343             (BKVASIZE * 2)) {
344                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
345                     (BKVASIZE * 2);
346                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
347         }
348
349         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
350 #ifdef NSWBUF_MIN
351         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
352                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
353 #endif
354 #ifdef DIRECTIO
355         ffs_rawread_setup();
356 #endif
357
358         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
359         valloc(buf, struct buf, nbuf);
360         v = bufhashinit(v);
361
362         /*
363          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
364          */
365         if (firstaddr == 0) {
366                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
367                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
368                 if (firstaddr == 0)
369                         panic("startup: no room for tables");
370                 goto again;
371         }
372
373         /*
374          * End of second pass, addresses have been assigned
375          */
376         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
377                 panic("startup: table size inconsistency");
378
379         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
380                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
381         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
382                                 (nbuf*BKVASIZE));
383         buffer_map->system_map = 1;
384         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
385                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
386         pager_map->system_map = 1;
387         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
388                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
389
390 #if defined(USERCONFIG)
391         userconfig();
392         cninit();               /* the preferred console may have changed */
393 #endif
394
395         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
396             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
397
398         /*
399          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
400          */
401         bufinit();
402         vm_pager_bufferinit();
403
404 #ifdef SMP
405         /*
406          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
407          */
408         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
409         mp_announce();
410 #endif  /* SMP */
411         cpu_setregs();
412 }
413
414 /*
415  * Send an interrupt to process.
416  *
417  * Stack is set up to allow sigcode stored
418  * at top to call routine, followed by kcall
419  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
420  * resets the signal mask, the stack, and the
421  * frame pointer, it returns to the user
422  * specified pc, psl.
423  */
424 void
425 sendsig(catcher, sig, mask, code)
426         sig_t catcher;
427         int sig;
428         sigset_t *mask;
429         u_long code;
430 {
431         struct proc *p = curproc;
432         struct trapframe *regs;
433         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
434         struct sigframe sf, *sfp;
435         int oonstack;
436
437         regs = p->p_md.md_regs;
438         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
439
440         /* save user context */
441         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
442         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
443         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
444         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
445         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
446         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
447
448         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
449         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
450             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
451                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
452                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
453                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
454         }
455         else
456                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
457
458         /* Translate the signal is appropriate */
459         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
460                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
461                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
462         }
463
464         /* Build the argument list for the signal handler. */
465         sf.sf_signum = sig;
466         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
467         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
468                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
469                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
470                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
471
472                 /* fill siginfo structure */
473                 sf.sf_si.si_signo = sig;
474                 sf.sf_si.si_code = code;
475                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
476         }
477         else {
478                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
479                 sf.sf_siginfo = code;
480                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
481                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
482         }
483
484         /*
485          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
486          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
487          * eflags.
488          */
489         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
490                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
491                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
492
493                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
494                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
495                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
496                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
497
498                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
499                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
500                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
501                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
502
503                 /*
504                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
505                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
506                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
507                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
508                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
509                  */
510                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
511         }
512
513         /*
514          * Copy the sigframe out to the user's stack.
515          */
516         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
517                 /*
518                  * Something is wrong with the stack pointer.
519                  * ...Kill the process.
520                  */
521                 sigexit(p, SIGILL);
522         }
523
524         regs->tf_esp = (int)sfp;
525         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
526         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
527         regs->tf_cs = _ucodesel;
528         regs->tf_ds = _udatasel;
529         regs->tf_es = _udatasel;
530         regs->tf_fs = _udatasel;
531         regs->tf_ss = _udatasel;
532 }
533
534 /*
535  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
536  *
537  * System call to cleanup state after a signal
538  * has been taken.  Reset signal mask and
539  * stack state from context left by sendsig (above).
540  * Return to previous pc and psl as specified by
541  * context left by sendsig. Check carefully to
542  * make sure that the user has not modified the
543  * state to gain improper privileges.
544  */
545 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
546 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
547
548 int
549 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
550 {
551         struct proc *p = curproc;
552         struct trapframe *regs;
553         ucontext_t *ucp;
554         int cs, eflags;
555
556         ucp = uap->sigcntxp;
557
558         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
559                 return (EFAULT);
560
561         regs = p->p_md.md_regs;
562         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
563
564         if (eflags & PSL_VM) {
565                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
566                 struct vm86_kernel *vm86;
567
568                 /*
569                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
570                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
571                  */
572                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
573                         return (EINVAL);
574                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
575                 if (vm86->vm86_inited == 0)
576                         return (EINVAL);
577
578                 /* go back to user mode if both flags are set */
579                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
580                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
581
582                 if (vm86->vm86_has_vme) {
583                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
584                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
585                 } else {
586                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
587                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
588                 }
589                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
590                 tf->tf_eflags = eflags;
591                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
592                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
593                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
594                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
595                 tf->tf_ds = _udatasel;
596                 tf->tf_es = _udatasel;
597                 tf->tf_fs = _udatasel;
598         } else {
599                 /*
600                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
601                  */
602                 /*
603                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
604                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
605                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
606                  * the signal context during signal handling and there is no
607                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
608                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
609                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
610                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
611                  */
612                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
613                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
614                         return(EINVAL);
615                 }
616
617                 /*
618                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
619                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
620                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
621                  */
622                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
623                 if (!CS_SECURE(cs)) {
624                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
625                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
626                         return(EINVAL);
627                 }
628                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
629         }
630
631         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
632                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
633         else
634                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
635
636         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
637         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
638         return(EJUSTRETURN);
639 }
640
641 /*
642  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
643  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
644  * already been pushed on the stack.
645  */
646 struct upc_frame {
647         register_t      eax;
648         register_t      ecx;
649         register_t      edx;
650         register_t      flags;
651         register_t      oldip;
652 };
653
654 void
655 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
656 {
657         struct proc *p = curproc;
658         struct trapframe *regs;
659         struct upcall upcall;
660         struct upc_frame upc_frame;
661         int     crit_count = 0;
662
663         /*
664          * Get the upcall data structure
665          */
666         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
667             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
668         ) {
669                 vu->vu_pending = 0;
670                 printf("bad upcall address\n");
671                 return;
672         }
673
674         /*
675          * If the data structure is already marked pending or has a critical
676          * section count, mark the data structure as pending and return 
677          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
678          */
679         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
680                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
681                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
682                         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
683                                 sizeof(upcall.upc_pending));
684                 }
685                 return;
686         }
687
688         /*
689          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
690          *
691          * Bump our critical section count and set or clear the
692          * user pending flag depending on whether more upcalls are
693          * pending.  The user will be responsible for calling 
694          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
695          */
696         vu->vu_pending = 0;
697         upcall.upc_pending = morepending;
698         crit_count += TDPRI_CRIT;
699         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending, 
700                 sizeof(upcall.upc_pending));
701         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
702                 sizeof(int));
703
704         /*
705          * Construct a stack frame and issue the upcall
706          */
707         regs = p->p_md.md_regs;
708         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
709         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
710         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
711         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
712         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
713         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
714             sizeof(upc_frame)) != 0) {
715                 printf("bad stack on upcall\n");
716         } else {
717                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
718                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
719                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
720                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
721                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
722         }
723 }
724
725 /*
726  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
727  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
728  * being overwritten by the syscall return value.
729  *
730  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
731  * and the function pointer in %eax.  
732  */
733 int
734 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
735 {
736         struct upc_frame upc_frame;
737         struct proc *p;
738         struct trapframe *regs;
739         int error;
740         struct upcall upcall;
741         int crit_count;
742
743         p = curproc;
744         regs = p->p_md.md_regs;
745
746         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->upc_pending, sizeof(int));
747         if (error == 0) {
748             if (vu) {
749                 /*
750                  * This jumps us to the next ready context.
751                  */
752                 vu->vu_pending = 0;
753                 error = copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
754                 crit_count = 0;
755                 if (error == 0)
756                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
757                 crit_count += TDPRI_CRIT;
758                 if (error == 0)
759                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
760                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
761                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
762                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
763                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
764                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
765             } else {
766                 /*
767                  * This returns us to the originally interrupted code.
768                  */
769                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
770                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
771                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
772                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
773                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
774                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
775                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
776                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
777             }
778         }
779         if (error == 0)
780                 error = EJUSTRETURN;
781         return(error);
782 }
783
784 /*
785  * Machine dependent boot() routine
786  *
787  * I haven't seen anything to put here yet
788  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
789  */
790 void
791 cpu_boot(int howto)
792 {
793 }
794
795 /*
796  * Shutdown the CPU as much as possible
797  */
798 void
799 cpu_halt(void)
800 {
801         for (;;)
802                 __asm__ ("hlt");
803 }
804
805 /*
806  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
807  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
808  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
809  *
810  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
811  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
812  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
813  * critical section.
814  *
815  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
816  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
817  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
818  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
819  */
820 static int      cpu_idle_hlt = 1;
821 static int      cpu_idle_hltcnt;
822 static int      cpu_idle_spincnt;
823 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
824     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
825 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
826     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
827 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
828     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
829
830 static void
831 cpu_idle_default_hook(void)
832 {
833         /*
834          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
835          * following the sti.
836          */
837         __asm __volatile("sti; hlt");
838 }
839
840 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
841 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
842
843 void
844 cpu_idle(void)
845 {
846         struct thread *td = curthread;
847
848         crit_exit();
849         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
850         for (;;) {
851                 /*
852                  * See if there are any LWKTs ready to go.
853                  */
854                 lwkt_switch();
855
856                 /*
857                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
858                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
859                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
860                  */
861                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
862                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
863                         __asm __volatile("cli");
864                         splz();
865                         if (!lwkt_runnable())
866                             cpu_idle_hook();
867 #ifdef SMP
868                         else
869                             __asm __volatile("pause");
870 #endif
871                         ++cpu_idle_hltcnt;
872                 } else {
873                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
874                         splz();
875 #ifdef SMP
876                         __asm __volatile("sti; pause");
877 #else
878                         __asm __volatile("sti");
879 #endif
880                         ++cpu_idle_spincnt;
881                 }
882         }
883 }
884
885 /*
886  * Clear registers on exec
887  */
888 void
889 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
890         struct proc *p;
891         u_long entry;
892         u_long stack;
893         u_long ps_strings;
894 {
895         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
896         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
897
898         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
899         pcb->pcb_gs = _udatasel;
900         load_gs(_udatasel);
901
902         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
903         user_ldt_free(pcb);
904   
905         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
906         regs->tf_eip = entry;
907         regs->tf_esp = stack;
908         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
909         regs->tf_ss = _udatasel;
910         regs->tf_ds = _udatasel;
911         regs->tf_es = _udatasel;
912         regs->tf_fs = _udatasel;
913         regs->tf_cs = _ucodesel;
914
915         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
916         regs->tf_ebx = ps_strings;
917
918         /*
919          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
920          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
921          */
922         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
923                 pcb->pcb_dr0 = 0;
924                 pcb->pcb_dr1 = 0;
925                 pcb->pcb_dr2 = 0;
926                 pcb->pcb_dr3 = 0;
927                 pcb->pcb_dr6 = 0;
928                 pcb->pcb_dr7 = 0;
929                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
930                         /*
931                          * Clear the debug registers on the running
932                          * CPU, otherwise they will end up affecting
933                          * the next process we switch to.
934                          */
935                         reset_dbregs();
936                 }
937                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
938         }
939
940         /*
941          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
942          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
943          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
944          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
945          * emulators don't provide an entry point for initialization.
946          */
947         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
948
949         /*
950          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
951          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
952          * in npxdna().
953          */
954         crit_enter();
955         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
956
957 #if NNPX > 0
958         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
959         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
960 #endif
961         crit_exit();
962
963         /*
964          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
965          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
966          * return value to 0.
967          */
968 }
969
970 void
971 cpu_setregs(void)
972 {
973         unsigned int cr0;
974
975         cr0 = rcr0();
976         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
977         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
978 #ifdef I386_CPU
979         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
980 #endif
981                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
982         load_cr0(cr0);
983         load_gs(_udatasel);
984 }
985
986 static int
987 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
988 {
989         int error;
990         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
991                 req);
992         if (!error && req->newptr)
993                 resettodr();
994         return (error);
995 }
996
997 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
998         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
999
1000 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1001         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1002
1003 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1004         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1005
1006 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1007         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1008
1009 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1010 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1011         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1012
1013 /*
1014  * Initialize 386 and configure to run kernel
1015  */
1016
1017 /*
1018  * Initialize segments & interrupt table
1019  */
1020
1021 int _default_ldt;
1022 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1023 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1024 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1025 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1026
1027 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1028 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1029
1030 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1031 extern int has_f00f_bug;
1032 #endif
1033
1034 static struct i386tss dblfault_tss;
1035 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1036
1037 extern  struct user *proc0paddr;
1038
1039
1040 /* software prototypes -- in more palatable form */
1041 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1042 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1043 {       0x0,                    /* segment base address  */
1044         0x0,                    /* length */
1045         0,                      /* segment type */
1046         0,                      /* segment descriptor priority level */
1047         0,                      /* segment descriptor present */
1048         0, 0,
1049         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1050         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1051 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1052 {       0x0,                    /* segment base address  */
1053         0xfffff,                /* length - all address space */
1054         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1055         0,                      /* segment descriptor priority level */
1056         1,                      /* segment descriptor present */
1057         0, 0,
1058         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1059         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1060 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1061 {       0x0,                    /* segment base address  */
1062         0xfffff,                /* length - all address space */
1063         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1064         0,                      /* segment descriptor priority level */
1065         1,                      /* segment descriptor present */
1066         0, 0,
1067         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1068         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1069 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1070 {       0x0,                    /* segment base address  */
1071         0xfffff,                /* length - all address space */
1072         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1073         0,                      /* segment descriptor priority level */
1074         1,                      /* segment descriptor present */
1075         0, 0,
1076         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1077         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1078 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1079 {
1080         0x0,                    /* segment base address */
1081         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1082         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1083         0,                      /* segment descriptor priority level */
1084         1,                      /* segment descriptor present */
1085         0, 0,
1086         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1087         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1088 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1089 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1090         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1091         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1092         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1093         1,                      /* segment descriptor present */
1094         0, 0,
1095         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1096         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1097 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1098 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1099         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1100         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1101         0,                      /* segment descriptor priority level */
1102         1,                      /* segment descriptor present */
1103         0, 0,
1104         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1105         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1106 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1107 {       0x0,                    /* segment base address  */
1108         0x0,                    /* length - all address space */
1109         0,                      /* segment type */
1110         0,                      /* segment descriptor priority level */
1111         0,                      /* segment descriptor present */
1112         0, 0,
1113         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1114         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1115 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1116 {       0x400,                  /* segment base address */
1117         0xfffff,                /* length */
1118         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1119         0,                      /* segment descriptor priority level */
1120         1,                      /* segment descriptor present */
1121         0, 0,
1122         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1123         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1124 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1125 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1126         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1127         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1128         0,                      /* segment descriptor priority level */
1129         1,                      /* segment descriptor present */
1130         0, 0,
1131         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1132         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1133 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1134 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1135         0xfffff,                /* length */
1136         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1137         0,                      /* segment descriptor priority level */
1138         1,                      /* segment descriptor present */
1139         0, 0,
1140         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1141         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1142 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1143 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1144         0xfffff,                /* length */
1145         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1146         0,                      /* segment descriptor priority level */
1147         1,                      /* segment descriptor present */
1148         0, 0,
1149         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1150         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1151 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1152 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1153         0xfffff,                /* length */
1154         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1155         0,                      /* segment descriptor priority level */
1156         1,                      /* segment descriptor present */
1157         0, 0,
1158         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1159         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1160 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1161 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1162         0xfffff,                /* length */
1163         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1164         0,                      /* segment descriptor priority level */
1165         1,                      /* segment descriptor present */
1166         0, 0,
1167         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1168         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1169 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1170 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1171         0xfffff,                /* length */
1172         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1173         0,                      /* segment descriptor priority level */
1174         1,                      /* segment descriptor present */
1175         0, 0,
1176         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1177         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1178 };
1179
1180 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1181         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1182 {       0x0,                    /* segment base address  */
1183         0x0,                    /* length - all address space */
1184         0,                      /* segment type */
1185         0,                      /* segment descriptor priority level */
1186         0,                      /* segment descriptor present */
1187         0, 0,
1188         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1189         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1190         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1191 {       0x0,                    /* segment base address  */
1192         0x0,                    /* length - all address space */
1193         0,                      /* segment type */
1194         0,                      /* segment descriptor priority level */
1195         0,                      /* segment descriptor present */
1196         0, 0,
1197         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1198         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1199         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1200 {       0x0,                    /* segment base address  */
1201         0x0,                    /* length - all address space */
1202         0,                      /* segment type */
1203         0,                      /* segment descriptor priority level */
1204         0,                      /* segment descriptor present */
1205         0, 0,
1206         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1207         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1208         /* Code Descriptor for user */
1209 {       0x0,                    /* segment base address  */
1210         0xfffff,                /* length - all address space */
1211         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1212         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1213         1,                      /* segment descriptor present */
1214         0, 0,
1215         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1216         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1217         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1218 {       0x0,                    /* segment base address  */
1219         0x0,                    /* length - all address space */
1220         0,                      /* segment type */
1221         0,                      /* segment descriptor priority level */
1222         0,                      /* segment descriptor present */
1223         0, 0,
1224         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1225         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1226         /* Data Descriptor for user */
1227 {       0x0,                    /* segment base address  */
1228         0xfffff,                /* length - all address space */
1229         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1230         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1231         1,                      /* segment descriptor present */
1232         0, 0,
1233         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1234         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1235 };
1236
1237 void
1238 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1239         int idx;
1240         inthand_t *func;
1241         int typ;
1242         int dpl;
1243         int selec;
1244 {
1245         struct gate_descriptor *ip;
1246
1247         ip = idt + idx;
1248         ip->gd_looffset = (int)func;
1249         ip->gd_selector = selec;
1250         ip->gd_stkcpy = 0;
1251         ip->gd_xx = 0;
1252         ip->gd_type = typ;
1253         ip->gd_dpl = dpl;
1254         ip->gd_p = 1;
1255         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1256 }
1257
1258 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1259
1260 extern inthand_t
1261         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1262         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1263         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1264         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1265         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1266         IDTVEC(rsvd0);
1267 extern inthand_t
1268         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1269         IDTVEC(int0x82_syscall);
1270
1271 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1272 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1273 #endif
1274
1275 void
1276 sdtossd(sd, ssd)
1277         struct segment_descriptor *sd;
1278         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1279 {
1280         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1281         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1282         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1283         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1284         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1285         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1286         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1287 }
1288
1289 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1290
1291 /*
1292  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1293  * available physical memory in the system, then test this memory and
1294  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1295  *
1296  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1297  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1298  *
1299  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1300  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1301  */
1302 static void
1303 getmemsize(int first)
1304 {
1305         int i, physmap_idx, pa_indx;
1306         int hasbrokenint12;
1307         u_int basemem, extmem;
1308         struct vm86frame vmf;
1309         struct vm86context vmc;
1310         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1311         pt_entry_t *pte;
1312         const char *cp;
1313         struct {
1314                 u_int64_t base;
1315                 u_int64_t length;
1316                 u_int32_t type;
1317         } *smap;
1318         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1319
1320         hasbrokenint12 = 0;
1321         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1322         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1323         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1324         basemem = 0;
1325
1326         /*
1327          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1328          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1329          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1330          */
1331         if (hasbrokenint12) {
1332                 goto int15e820;
1333         }
1334
1335         /*
1336          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1337          * value give the bios some scribble space just in case.
1338          */
1339         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1340         basemem = vmf.vmf_ax;
1341         if (basemem > 640) {
1342                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1343                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1344                 basemem = 636;
1345         }
1346
1347         /*
1348          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1349          * between the end of base memory and the start of
1350          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1351          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1352          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1353          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1354          * to begin with and then parts of it are remapped.
1355          * The parts that aren't remapped form holes that
1356          * remain read-only and are unused by the kernel.
1357          * The base memory area is below the physical end of
1358          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1359          * The part of it from PAGE_SIZE to
1360          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1361          * remapped and used by the kernel later.)
1362          *
1363          * This code is similar to the code used in
1364          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1365          * allocated we simply change the mapping.
1366          */
1367         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1368              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1369                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1370                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1371         }
1372
1373         /*
1374          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1375          * that the bios can scribble on it.
1376          */
1377         pte = vm86paddr;
1378         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1379                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1380
1381 int15e820:
1382         /*
1383          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1384          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1385          */
1386         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1387         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1388
1389         /*
1390          * get memory map with INT 15:E820
1391          */
1392 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1393 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1394
1395         vmc.npages = 0;
1396         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1397         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1398
1399         physmap_idx = 0;
1400         vmf.vmf_ebx = 0;
1401         do {
1402                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1403                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1404                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1405                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1406                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1407                         break;
1408                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1409                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1410                                 smap->type,
1411                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1412                                 (u_int32_t)smap->base,
1413                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1414                                 (u_int32_t)smap->length);
1415
1416                 if (smap->type != 0x01)
1417                         goto next_run;
1418
1419                 if (smap->length == 0)
1420                         goto next_run;
1421
1422                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1423                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1424                             (u_int)(smap->length / 1024));
1425                         goto next_run;
1426                 }
1427
1428                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1429                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1430                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1431                                         printf(
1432         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1433                                 goto next_run;
1434                         }
1435                 }
1436
1437                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1438                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1439                         goto next_run;
1440                 }
1441
1442                 physmap_idx += 2;
1443                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1444                         printf(
1445                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1446                         break;
1447                 }
1448                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1449                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1450 next_run:
1451                 ; /* fix GCC3.x warning */
1452         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1453
1454         /*
1455          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1456          */
1457         if (basemem == 0) {
1458                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1459                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1460                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1461                                 break;
1462                         }
1463                 }
1464
1465                 if (basemem == 0) {
1466                         basemem = 640;
1467                 }
1468
1469                 if (basemem > 640) {
1470                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1471                                 basemem);
1472                         basemem = 640;
1473                 }
1474
1475                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1476                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1477                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1478                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1479                 }
1480
1481                 pte = vm86paddr;
1482                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1483                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1484         }
1485
1486         if (physmap[1] != 0)
1487                 goto physmap_done;
1488
1489         /*
1490          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1491          */
1492         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1493         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1494                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1495         } else {
1496 #if 0
1497                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1498                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1499                 extmem = vmf.vmf_ax;
1500 #else
1501                 /*
1502                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1503                  */
1504                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1505 #endif
1506         }
1507
1508         /*
1509          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1510          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1511          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1512          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1513          * them beyond the limit.
1514          *
1515          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1516          *      chop it to 15MB.
1517          */
1518         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1519                 extmem = 15 * 1024;
1520
1521         physmap[0] = 0;
1522         physmap[1] = basemem * 1024;
1523         physmap_idx = 2;
1524         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1525         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1526
1527 physmap_done:
1528         /*
1529          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1530          */
1531
1532 #ifdef SMP
1533         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1534         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1535
1536         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1537         mp_probe();
1538 #endif
1539
1540         /*
1541          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1542          * highest page of the physical address space.  It should be
1543          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1544          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1545          */
1546         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1547
1548 #ifdef MAXMEM
1549         Maxmem = MAXMEM / 4;
1550 #endif
1551
1552         /*
1553          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1554          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1555          */
1556         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1557                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1558                 char *ep;
1559
1560                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1561                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1562                         switch(*ep) {
1563                         case 'g':
1564                         case 'G':
1565                                 AllowMem <<= 10;
1566                         case 'm':
1567                         case 'M':
1568                                 AllowMem <<= 10;
1569                         case 'k':
1570                         case 'K':
1571                                 AllowMem <<= 10;
1572                                 break;
1573                         default:
1574                                 AllowMem = sanity = 0;
1575                         }
1576                         if (AllowMem < sanity)
1577                                 AllowMem = 0;
1578                 }
1579                 if (AllowMem == 0)
1580                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1581                 else
1582                         Maxmem = atop(AllowMem);
1583         }
1584
1585         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1586             (boothowto & RB_VERBOSE))
1587                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1588
1589         /*
1590          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1591          * extend the last memory segment to the new limit.
1592          */ 
1593         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1594                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1595
1596         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1597         pmap_bootstrap(first, 0);
1598
1599         /*
1600          * Size up each available chunk of physical memory.
1601          */
1602         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1603         pa_indx = 0;
1604         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1605         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1606         pte = CMAP1;
1607
1608         /*
1609          * Get dcons buffer address
1610          */
1611         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1612             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1613                 dcons_addr = 0;
1614
1615         /*
1616          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1617          * round up the start address and round down the end address.
1618          */
1619         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1620                 vm_offset_t end;
1621
1622                 end = ptoa(Maxmem);
1623                 if (physmap[i + 1] < end)
1624                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1625                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1626                         int tmp, page_bad;
1627 #if 0
1628                         int *ptr = 0;
1629 #else
1630                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1631 #endif
1632
1633                         /*
1634                          * block out kernel memory as not available.
1635                          */
1636                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1637                                 continue;
1638         
1639                         /*
1640                          * block out dcons buffer
1641                          */
1642                         if (dcons_addr > 0
1643                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1644                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1645                                 continue;
1646
1647                         page_bad = FALSE;
1648
1649                         /*
1650                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1651                          */
1652                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1653                         cpu_invltlb();
1654
1655                         tmp = *(int *)ptr;
1656                         /*
1657                          * Test for alternating 1's and 0's
1658                          */
1659                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1660                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1661                                 page_bad = TRUE;
1662                         }
1663                         /*
1664                          * Test for alternating 0's and 1's
1665                          */
1666                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1667                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1668                         page_bad = TRUE;
1669                         }
1670                         /*
1671                          * Test for all 1's
1672                          */
1673                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1674                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1675                                 page_bad = TRUE;
1676                         }
1677                         /*
1678                          * Test for all 0's
1679                          */
1680                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1681                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1682                                 page_bad = TRUE;
1683                         }
1684                         /*
1685                          * Restore original value.
1686                          */
1687                         *(int *)ptr = tmp;
1688
1689                         /*
1690                          * Adjust array of valid/good pages.
1691                          */
1692                         if (page_bad == TRUE) {
1693                                 continue;
1694                         }
1695                         /*
1696                          * If this good page is a continuation of the
1697                          * previous set of good pages, then just increase
1698                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1699                          * Note that "end" points one higher than end,
1700                          * making the range >= start and < end.
1701                          * If we're also doing a speculative memory
1702                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1703                          * so that we keep going. The first bad page
1704                          * will terminate the loop.
1705                          */
1706                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1707                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1708                         } else {
1709                                 pa_indx++;
1710                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1711                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1712                                         pa_indx--;
1713                                         break;
1714                                 }
1715                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1716                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1717                         }
1718                         physmem++;
1719                 }
1720         }
1721         *pte = 0;
1722         cpu_invltlb();
1723
1724         /*
1725          * XXX
1726          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1727          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1728          * calculation, etc.).
1729          */
1730         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1731             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1732                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1733                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1734                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1735         }
1736
1737         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1738
1739         /* Trim off space for the message buffer. */
1740         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1741
1742         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1743 }
1744
1745 /*
1746  * IDT VECTORS:
1747  *      0       Divide by zero
1748  *      1       Debug
1749  *      2       NMI
1750  *      3       BreakPoint
1751  *      4       OverFlow
1752  *      5       Bound-Range
1753  *      6       Invalid OpCode
1754  *      7       Device Not Available (x87)
1755  *      8       Double-Fault
1756  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1757  *      10      Invalid-TSS
1758  *      11      Segment not present
1759  *      12      Stack
1760  *      13      General Protection
1761  *      14      Page Fault
1762  *      15      Reserved
1763  *      16      x87 FP Exception pending
1764  *      17      Alignment Check
1765  *      18      Machine Check
1766  *      19      SIMD floating point
1767  *      20-31   reserved
1768  *      32-255  INTn/external sources
1769  */
1770 void
1771 init386(int first)
1772 {
1773         struct gate_descriptor *gdp;
1774         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1775         struct mdglobaldata *gd;
1776
1777         /*
1778          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1779          */
1780         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1781         bzero(gd, sizeof(*gd));
1782
1783         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1784
1785         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1786
1787         metadata_missing = 0;
1788         if (bootinfo.bi_modulep) {
1789                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1790                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1791         } else {
1792                 metadata_missing = 1;
1793         }
1794         if (bootinfo.bi_envp)
1795                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1796
1797         /*
1798          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1799          * at 0.
1800          */
1801         ncpus = 1;
1802         ncpus2 = 1;
1803         /* Init basic tunables, hz etc */
1804         init_param1();
1805
1806         /*
1807          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1808          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1809          * the address space
1810          */
1811         /*
1812          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1813          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1814          */
1815         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1816         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1817
1818         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1819                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1820         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1821         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1822                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1823
1824         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1825
1826         /*
1827          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1828          * early in the boot sequence because the system assumes
1829          * that 'curthread' is never NULL.
1830          */
1831
1832         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1833 #ifdef BDE_DEBUGGER
1834                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1835                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1836                         continue;
1837 #endif
1838                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1839         }
1840
1841         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1842         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1843         lgdt(&r_gdt);
1844
1845         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1846         cpu_gdinit(gd, 0);
1847         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1848         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1849         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1850         proc0.p_thread = &thread0;
1851         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1852         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1853         thread0.td_proc = &proc0;
1854         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1855         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1856
1857         /* make ldt memory segments */
1858         /*
1859          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1860          * should be spelled ...MAX_USER...
1861          */
1862         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1863         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1864         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1865                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1866
1867         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1868         lldt(_default_ldt);
1869         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1870         /* spinlocks and the BGL */
1871         init_locks();
1872
1873         /* exceptions */
1874         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1875 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1876                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1877 #else
1878                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1879 #endif
1880         }
1881         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1882         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1883         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1884         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1885         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1886         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1887         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1888         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1889         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1890         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1891         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1892         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1893         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1894         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1895         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1896         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1897         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1898         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1899         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1901         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1902                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1904                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1906                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907
1908         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1909         r_idt.rd_base = (int) idt;
1910         lidt(&r_idt);
1911
1912         /*
1913          * Initialize the console before we print anything out.
1914          */
1915         cninit();
1916
1917         if (metadata_missing)
1918                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1919
1920 #if     NISA >0
1921         isa_defaultirq();
1922 #endif
1923         rand_initialize();
1924
1925 #ifdef DDB
1926         kdb_init();
1927         if (boothowto & RB_KDB)
1928                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1929 #endif
1930
1931         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1932         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1935
1936         /*
1937          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1938          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1939          */
1940         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1941         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1942         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1943         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1944         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1945         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1946         ltr(gsel_tss);
1947
1948         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1949             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1950         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1951             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1952         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1953         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1954         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1955         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1956             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1957         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1958         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1959         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1960
1961         vm86_initialize();
1962         getmemsize(first);
1963         init_param2(physmem);
1964
1965         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1966
1967         /* Map the message buffer. */
1968         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1969                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1970
1971         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1972
1973         /* make a call gate to reenter kernel with */
1974         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1975
1976         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1977         gdp->gd_looffset = x++;
1978         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1979         gdp->gd_stkcpy = 1;
1980         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
1981         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
1982         gdp->gd_p = 1;
1983         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
1984
1985         /* XXX does this work? */
1986         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1987         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1988
1989         /* transfer to user mode */
1990
1991         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
1992         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
1993
1994         /* setup proc 0's pcb */
1995         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1996         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
1997         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1998         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
1999 }
2000
2001 /*
2002  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2003  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2004  * data space were allocated in locore.
2005  *
2006  * Note: the idlethread's cpl is 0
2007  *
2008  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2009  */
2010 void
2011 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2012 {
2013         if (cpu)
2014                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2015
2016         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2017                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2018                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 0, &gd->mi);
2019         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2020         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2021         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2022         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2023 }
2024
2025 struct globaldata *
2026 globaldata_find(int cpu)
2027 {
2028         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2029         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2030 }
2031
2032 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2033 static void f00f_hack(void *unused);
2034 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2035
2036 static void
2037 f00f_hack(void *unused) 
2038 {
2039         struct gate_descriptor *new_idt;
2040         vm_offset_t tmp;
2041
2042         if (!has_f00f_bug)
2043                 return;
2044
2045         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2046
2047         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2048
2049         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2050         if (tmp == 0)
2051                 panic("kmem_alloc returned 0");
2052         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2053                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2054         /* Put the first seven entries in the lower page */
2055         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2056         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2057         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2058         lidt(&r_idt);
2059         idt = new_idt;
2060         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2061                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2062                 panic("vm_map_protect failed");
2063         return;
2064 }
2065 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2066
2067 int
2068 ptrace_set_pc(p, addr)
2069         struct proc *p;
2070         unsigned long addr;
2071 {
2072         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2073         return (0);
2074 }
2075
2076 int
2077 ptrace_single_step(p)
2078         struct proc *p;
2079 {
2080         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2081         return (0);
2082 }
2083
2084 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2085         struct proc *p;
2086         vm_offset_t addr;
2087         size_t len;
2088 {
2089         vm_offset_t gap;
2090
2091         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2092                 return EPERM;
2093         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2094                 return 0;
2095
2096         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2097         
2098         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2099                 return EPERM;
2100         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= 
2101             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2102                 return 0;
2103         return EPERM;
2104 }
2105
2106 int ptrace_write_u(p, off, data)
2107         struct proc *p;
2108         vm_offset_t off;
2109         long data;
2110 {
2111         struct trapframe frame_copy;
2112         vm_offset_t min;
2113         struct trapframe *tp;
2114
2115         /*
2116          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2117          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2118          */
2119         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2120         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2121                 tp = p->p_md.md_regs;
2122                 frame_copy = *tp;
2123                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2124                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2125                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2126                         return (EINVAL);
2127                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2128                 return (0);
2129         }
2130
2131         /*
2132          * The PCB is at the end of the user area YYY
2133          */
2134         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2135         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2136         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2137                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2138                 return (0);
2139         }
2140         return (EFAULT);
2141 }
2142
2143 int
2144 fill_regs(p, regs)
2145         struct proc *p;
2146         struct reg *regs;
2147 {
2148         struct pcb *pcb;
2149         struct trapframe *tp;
2150
2151         tp = p->p_md.md_regs;
2152         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2153         regs->r_es = tp->tf_es;
2154         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2155         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2156         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2157         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2158         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2159         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2160         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2161         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2162         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2163         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2164         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2165         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2166         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2167         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2168         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2169         return (0);
2170 }
2171
2172 int
2173 set_regs(p, regs)
2174         struct proc *p;
2175         struct reg *regs;
2176 {
2177         struct pcb *pcb;
2178         struct trapframe *tp;
2179
2180         tp = p->p_md.md_regs;
2181         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2182             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2183                 return (EINVAL);
2184         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2185         tp->tf_es = regs->r_es;
2186         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2187         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2188         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2189         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2190         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2191         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2192         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2193         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2194         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2195         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2196         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2197         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2198         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2199         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2200         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2201         return (0);
2202 }
2203
2204 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2205 static void
2206 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2207         struct savexmm *sv_xmm;
2208         struct save87 *sv_87;
2209 {
2210         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2211         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2212         int i;
2213
2214         /* FPU control/status */
2215         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2216         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2217         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2218         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2219         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2220         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2221         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2222         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2223
2224         /* FPU registers */
2225         for (i = 0; i < 8; ++i)
2226                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2227
2228         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2229 }
2230
2231 static void
2232 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2233         struct save87 *sv_87;
2234         struct savexmm *sv_xmm;
2235 {
2236         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2237         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2238         int i;
2239
2240         /* FPU control/status */
2241         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2242         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2243         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2244         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2245         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2246         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2247         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2248         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2249
2250         /* FPU registers */
2251         for (i = 0; i < 8; ++i)
2252                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2253
2254         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2255 }
2256 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2257
2258 int
2259 fill_fpregs(p, fpregs)
2260         struct proc *p;
2261         struct fpreg *fpregs;
2262 {
2263 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2264         if (cpu_fxsr) {
2265                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2266                                                 (struct save87 *)fpregs);
2267                 return (0);
2268         }
2269 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2270         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2271         return (0);
2272 }
2273
2274 int
2275 set_fpregs(p, fpregs)
2276         struct proc *p;
2277         struct fpreg *fpregs;
2278 {
2279 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2280         if (cpu_fxsr) {
2281                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2282                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2283                 return (0);
2284         }
2285 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2286         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2287         return (0);
2288 }
2289
2290 int
2291 fill_dbregs(p, dbregs)
2292         struct proc *p;
2293         struct dbreg *dbregs;
2294 {
2295         struct pcb *pcb;
2296
2297         if (p == NULL) {
2298                 dbregs->dr0 = rdr0();
2299                 dbregs->dr1 = rdr1();
2300                 dbregs->dr2 = rdr2();
2301                 dbregs->dr3 = rdr3();
2302                 dbregs->dr4 = rdr4();
2303                 dbregs->dr5 = rdr5();
2304                 dbregs->dr6 = rdr6();
2305                 dbregs->dr7 = rdr7();
2306         }
2307         else {
2308                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2309                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2310                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2311                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2312                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2313                 dbregs->dr4 = 0;
2314                 dbregs->dr5 = 0;
2315                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2316                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2317         }
2318         return (0);
2319 }
2320
2321 int
2322 set_dbregs(p, dbregs)
2323         struct proc *p;
2324         struct dbreg *dbregs;
2325 {
2326         struct pcb *pcb;
2327         int i;
2328         u_int32_t mask1, mask2;
2329
2330         if (p == NULL) {
2331                 load_dr0(dbregs->dr0);
2332                 load_dr1(dbregs->dr1);
2333                 load_dr2(dbregs->dr2);
2334                 load_dr3(dbregs->dr3);
2335                 load_dr4(dbregs->dr4);
2336                 load_dr5(dbregs->dr5);
2337                 load_dr6(dbregs->dr6);
2338                 load_dr7(dbregs->dr7);
2339         }
2340         else {
2341                 /*
2342                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2343                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2344                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2345                  * TRCTRAP.
2346                  */
2347                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2348                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2349                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2350                                 return (EINVAL);
2351                 
2352                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2353                 
2354                 /*
2355                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2356                  * process's address space.  If a process could do this, it
2357                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2358                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2359                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2360                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2361                  * uid 0.
2362                  *
2363                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2364                  * address space is written into from within the kernel
2365                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2366                  * from within kernel mode?
2367                  */
2368                 
2369                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2370                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2371                                 /* dr0 is enabled */
2372                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2373                                         return (EINVAL);
2374                         }
2375                         
2376                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2377                                 /* dr1 is enabled */
2378                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2379                                         return (EINVAL);
2380                         }
2381                         
2382                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2383                                 /* dr2 is enabled */
2384                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2385                                         return (EINVAL);
2386                         }
2387                         
2388                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2389                                 /* dr3 is enabled */
2390                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2391                                         return (EINVAL);
2392                         }
2393                 }
2394                 
2395                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2396                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2397                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2398                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2399                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2400                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2401                 
2402                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2403         }
2404
2405         return (0);
2406 }
2407
2408 /*
2409  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2410  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2411  */
2412 int
2413 user_dbreg_trap(void)
2414 {
2415         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2416         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2417         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2418         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2419         int i;
2420         
2421         dr7 = rdr7();
2422         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2423                 /*
2424                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2425                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2426                  * hardware debug registers
2427                  */
2428                 return 0;
2429         }
2430
2431         nbp = 0;
2432         dr6 = rdr6();
2433         bp = dr6 & 0x0000000f;
2434
2435         if (!bp) {
2436                 /*
2437                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2438                  * trap was not caused by any of the debug registers
2439                  */
2440                 return 0;
2441         }
2442
2443         /*
2444          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2445          * which ones and if any of them are user space addresses
2446          */
2447
2448         if (bp & 0x01) {
2449                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2450         }
2451         if (bp & 0x02) {
2452                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2453         }
2454         if (bp & 0x04) {
2455                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2456         }
2457         if (bp & 0x08) {
2458                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2459         }
2460
2461         for (i=0; i<nbp; i++) {
2462                 if (addr[i] <
2463                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2464                         /*
2465                          * addr[i] is in user space
2466                          */
2467                         return nbp;
2468                 }
2469         }
2470
2471         /*
2472          * None of the breakpoints are in user space.
2473          */
2474         return 0;
2475 }
2476
2477
2478 #ifndef DDB
2479 void
2480 Debugger(const char *msg)
2481 {
2482         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2483 }
2484 #endif /* no DDB */
2485
2486 #include <machine/apicvar.h>
2487
2488 /*
2489  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
2490  * kernel module will link against a kernel without 'option APIC_IO'.
2491  *
2492  * XXX - This is a gross hack.
2493  */
2494 void
2495 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
2496 {
2497 }
2498
2499 void *
2500 ioapic_create(uintptr_t addr, int32_t id, int intbase)
2501 {
2502         return (NULL);
2503 }
2504
2505 int
2506 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
2507 {
2508         return (ENXIO);
2509 }
2510
2511 void
2512 ioapic_enable_mixed_mode(void)
2513 {
2514 }
2515
2516 int
2517 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
2518 {
2519         return (-1);
2520 }
2521
2522 void
2523 ioapic_register(void *cookie)
2524 {
2525 }
2526
2527 int
2528 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
2529 {
2530         return (ENXIO);
2531 }
2532
2533 int
2534 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
2535 {
2536         return (ENXIO);
2537 }
2538
2539 int
2540 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
2541 {
2542         return (ENXIO);
2543 }
2544
2545 int
2546 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, char activehi)
2547 {
2548         return (ENXIO);
2549 }
2550
2551 int
2552 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, char edgetrigger)
2553 {
2554         return (ENXIO);
2555 }
2556
2557 void
2558 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
2559 {
2560 }
2561
2562 void
2563 lapic_init(uintptr_t addr)
2564 {
2565 }
2566
2567 int
2568 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
2569 {
2570         return (ENXIO);
2571 }
2572
2573 int
2574 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, u_char activehi)
2575 {
2576         return (ENXIO);
2577 }
2578
2579 int
2580 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, u_char edgetrigger)
2581 {
2582         return (ENXIO);
2583 }
2584
2585 #include <sys/disklabel.h>
2586
2587 /*
2588  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2589  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2590  * if needed, and signal errors or early completion.
2591  */
2592 int
2593 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2594 {
2595         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2596         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2597         int maxsz = p->p_size,
2598                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2599
2600         /* overwriting disk label ? */
2601         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2602         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2603 #if LABELSECTOR != 0
2604             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2605 #endif
2606             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2607                 bp->b_error = EROFS;
2608                 goto bad;
2609         }
2610
2611 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2612         /* overwriting master boot record? */
2613         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2614             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2615                 bp->b_error = EROFS;
2616                 goto bad;
2617         }
2618 #endif
2619
2620         /* beyond partition? */
2621         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2622                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2623                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2624                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2625                         return(0);
2626                 }
2627                 /* or truncate if part of it fits */
2628                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2629                 if (sz <= 0) {
2630                         bp->b_error = EINVAL;
2631                         goto bad;
2632                 }
2633                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2634         }
2635
2636         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2637         return(1);
2638
2639 bad:
2640         bp->b_flags |= B_ERROR;
2641         return(-1);
2642 }
2643
2644 #ifdef DDB
2645
2646 /*
2647  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2648  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2649  * called inside DDB.
2650  *
2651  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2652  */
2653
2654 #undef inb
2655 #undef outb
2656
2657 /* silence compiler warnings */
2658 u_char inb(u_int);
2659 void outb(u_int, u_char);
2660
2661 u_char
2662 inb(u_int port)
2663 {
2664         u_char  data;
2665         /*
2666          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2667          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2668          * if we tell it to load (u_short) port.
2669          */
2670         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2671         return (data);
2672 }
2673
2674 void
2675 outb(u_int port, u_char data)
2676 {
2677         u_char  al;
2678         /*
2679          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2680          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2681          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2682          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2683          */
2684         al = data;
2685         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2686 }
2687
2688 #endif /* DDB */
2689
2690
2691
2692 #include "opt_cpu.h"
2693
2694
2695 /*
2696  * initialize all the SMP locks
2697  */
2698
2699 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2700 struct spinlock imen_spinlock;
2701
2702 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2703 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2704
2705 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2706 struct spinlock mpintr_spinlock;
2707
2708 /* critical region around INTR() routines */
2709 struct spinlock intr_spinlock;
2710
2711 /* lock region used by kernel profiling */
2712 struct spinlock mcount_spinlock;
2713
2714 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2715 struct spinlock com_spinlock;
2716
2717 /* locks kernel printfs */
2718 struct spinlock cons_spinlock;
2719
2720 /* lock regions around the clock hardware */
2721 struct spinlock clock_spinlock;
2722
2723 /* lock around the MP rendezvous */
2724 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2725
2726 static void
2727 init_locks(void)
2728 {
2729         /*
2730          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock 
2731          */
2732         /*
2733          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2734          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2735          */
2736 #ifdef SMP
2737         cpu_get_initial_mplock();
2738 #endif
2739         /* DEPRECATED */
2740         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2741         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2742         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2743         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2744         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2745         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2746         spin_lock_init(&com_spinlock);
2747         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2748         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2749
2750         /* our token pool needs to work early */
2751         lwkt_token_pool_init();
2752 }
2753