8d3046b22afec02937699aa3d48d643440c4a7b5
[dragonfly.git] / sys / platform / pc32 / i386 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * William Jolitz.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed by the University of
20  *      California, Berkeley and its contributors.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
39  */
40
41 #include "use_npx.h"
42 #include "use_isa.h"
43 #include "opt_atalk.h"
44 #include "opt_compat.h"
45 #include "opt_cpu.h"
46 #include "opt_ddb.h"
47 #include "opt_directio.h"
48 #include "opt_inet.h"
49 #include "opt_ipx.h"
50 #include "opt_maxmem.h"
51 #include "opt_msgbuf.h"
52 #include "opt_perfmon.h"
53 #include "opt_swap.h"
54 #include "opt_userconfig.h"
55
56 #include <sys/param.h>
57 #include <sys/systm.h>
58 #include <sys/sysproto.h>
59 #include <sys/signalvar.h>
60 #include <sys/kernel.h>
61 #include <sys/linker.h>
62 #include <sys/malloc.h>
63 #include <sys/proc.h>
64 #include <sys/priv.h>
65 #include <sys/buf.h>
66 #include <sys/reboot.h>
67 #include <sys/mbuf.h>
68 #include <sys/msgbuf.h>
69 #include <sys/sysent.h>
70 #include <sys/sysctl.h>
71 #include <sys/vmmeter.h>
72 #include <sys/bus.h>
73 #include <sys/upcall.h>
74 #include <sys/usched.h>
75 #include <sys/reg.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 #include <sys/mplock2.h>
89
90 #include <sys/user.h>
91 #include <sys/exec.h>
92 #include <sys/cons.h>
93
94 #include <ddb/ddb.h>
95
96 #include <machine/cpu.h>
97 #include <machine/clock.h>
98 #include <machine/specialreg.h>
99 #include <machine/bootinfo.h>
100 #include <machine/md_var.h>
101 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
102 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
103 #include <machine/smp.h>
104 #ifdef PERFMON
105 #include <machine/perfmon.h>
106 #endif
107 #include <machine/cputypes.h>
108 #include <machine/intr_machdep.h>
109
110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
111 #include <bus/isa/isa_device.h>
112 #endif
113 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
114 #include <bus/isa/rtc.h>
115 #include <machine/vm86.h>
116 #include <sys/random.h>
117 #include <sys/ptrace.h>
118 #include <machine/sigframe.h>
119
120 #include <sys/machintr.h>
121 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
122 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
123 #include <machine_base/apic/lapic.h>
124 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
125 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
126
127 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
128
129 extern void init386(int first);
130 extern void dblfault_handler(void);
131
132 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
133 extern void finishidentcpu(void);
134 extern void panicifcpuunsupported(void);
135 extern void initializecpu(void);
136
137 static void cpu_startup(void *);
138 static void pic_finish(void *);
139 static void cpu_finish(void *);
140 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
141 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
142 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
143 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
144 #ifdef DIRECTIO
145 extern void ffs_rawread_setup(void);
146 #endif /* DIRECTIO */
147 static void init_locks(void);
148
149 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
150 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
151 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
152
153 int     _udatasel, _ucodesel;
154 u_int   atdevbase;
155 #ifdef SMP
156 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
157 #else
158 int64_t tsc_offsets[1];
159 #endif
160
161 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
162 extern int swtch_optim_stats;
163 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
164         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
165 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
166         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
167 #endif
168
169 long physmem = 0;
170
171 u_long ebda_addr = 0;
172
173 int imcr_present = 0;
174
175 int naps = 0; /* # of Applications processors */
176
177 u_int base_memory;
178
179 static int
180 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
181 {
182         u_long pmem = ctob(physmem);
183
184         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
185         return (error);
186 }
187
188 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
189         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
190
191 static int
192 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
193 {
194         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
195                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
196         return (error);
197 }
198
199 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
200         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
201
202 static int
203 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
204 {
205         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
206                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
207         return (error);
208 }
209
210 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
211         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
212
213 vm_paddr_t Maxmem;
214 vm_paddr_t Realmem;
215
216 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
217 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
218
219
220 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
221 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
222 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
223 static struct trapframe proc0_tf;
224
225 static void
226 cpu_startup(void *dummy)
227 {
228         caddr_t v;
229         vm_size_t size = 0;
230         vm_offset_t firstaddr;
231
232         /*
233          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
234          */
235         kprintf("%s", version);
236         startrtclock();
237         printcpuinfo();
238         panicifcpuunsupported();
239 #ifdef PERFMON
240         perfmon_init();
241 #endif
242         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
243                 (intmax_t)Realmem,
244                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
245         /*
246          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
247          */
248         if (bootverbose) {
249                 int indx;
250
251                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
252                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
253                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
254
255                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
256                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
257                             size1 / PAGE_SIZE);
258                 }
259         }
260
261         /*
262          * Allocate space for system data structures.
263          * The first available kernel virtual address is in "v".
264          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
265          * As pages of memory are allocated and cleared,
266          * "firstaddr" is incremented.
267          * An index into the kernel page table corresponding to the
268          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
269          */
270
271         /*
272          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
273          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
274          * addresses to the various data structures.
275          */
276         firstaddr = 0;
277 again:
278         v = (caddr_t)firstaddr;
279
280 #define valloc(name, type, num) \
281             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
282 #define valloclim(name, type, num, lim) \
283             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
284
285         /*
286          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
287          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
288          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
289          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
290          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
291          * maxbcache bytes.
292          *
293          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
294          */
295         if (nbuf == 0) {
296                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
297                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
298
299                 nbuf = 50;
300                 if (kbytes > 4096)
301                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
302                 if (kbytes > 65536)
303                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
304                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
305                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
306         }
307
308         /*
309          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
310          * kernel_map.
311          */
312         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
313                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
314                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
315         }
316
317         /* limit to 128 on i386 */
318         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
319 #ifdef NSWBUF_MIN
320         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
321                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
322 #endif
323 #ifdef DIRECTIO
324         ffs_rawread_setup();
325 #endif
326
327         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
328         valloc(buf, struct buf, nbuf);
329
330         /*
331          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
332          */
333         if (firstaddr == 0) {
334                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
335                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
336                 if (firstaddr == 0)
337                         panic("startup: no room for tables");
338                 goto again;
339         }
340
341         /*
342          * End of second pass, addresses have been assigned
343          */
344         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
345                 panic("startup: table size inconsistency");
346
347         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
348                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
349         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
350                       (nbuf*BKVASIZE));
351         buffer_map.system_map = 1;
352         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
353                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
354         pager_map.system_map = 1;
355
356 #if defined(USERCONFIG)
357         userconfig();
358         cninit();               /* the preferred console may have changed */
359 #endif
360
361         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
362                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
363                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
364
365         /*
366          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
367          */
368         bufinit();
369         vm_pager_bufferinit();
370 }
371
372 static void
373 cpu_finish(void *dummy __unused)
374 {
375         cpu_setregs();
376 }
377
378 static void
379 pic_finish(void *dummy __unused)
380 {
381         /* Log ELCR information */
382         elcr_dump();
383
384         /* Finalize PIC */
385         MachIntrABI.finalize();
386 }
387
388 /*
389  * Send an interrupt to process.
390  *
391  * Stack is set up to allow sigcode stored
392  * at top to call routine, followed by kcall
393  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
394  * resets the signal mask, the stack, and the
395  * frame pointer, it returns to the user
396  * specified pc, psl.
397  */
398 void
399 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
400 {
401         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
402         struct proc *p = lp->lwp_proc;
403         struct trapframe *regs;
404         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
405         struct sigframe sf, *sfp;
406         int oonstack;
407
408         regs = lp->lwp_md.md_regs;
409         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
410
411         /* save user context */
412         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
413         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
414         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
415         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
416         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
417
418         /* make the size of the saved context visible to userland */
419         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
420
421         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
422         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
423                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
424
425         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
426         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
427             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
428                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
429                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
430                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
431         } else {
432                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
433         }
434
435         /* Translate the signal is appropriate */
436         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
437                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
438                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
439         }
440
441         /* Build the argument list for the signal handler. */
442         sf.sf_signum = sig;
443         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
444         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
445                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
446                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
447                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
448
449                 /* fill siginfo structure */
450                 sf.sf_si.si_signo = sig;
451                 sf.sf_si.si_code = code;
452                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
453         }
454         else {
455                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
456                 sf.sf_siginfo = code;
457                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
458                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
459         }
460
461         /*
462          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
463          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
464          * eflags.
465          */
466         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
467                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
468                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
469
470                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
471                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
472                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
473                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
474
475                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
476                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
477                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
478                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
479
480                 /*
481                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
482                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
483                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
484                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
485                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
486                  */
487                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
488         }
489
490         /*
491          * Save the FPU state and reinit the FP unit
492          */
493         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
494
495         /*
496          * Copy the sigframe out to the user's stack.
497          */
498         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
499                 /*
500                  * Something is wrong with the stack pointer.
501                  * ...Kill the process.
502                  */
503                 sigexit(lp, SIGILL);
504         }
505
506         regs->tf_esp = (int)sfp;
507         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
508
509         /*
510          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
511          * on function entry
512          */
513         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
514
515         regs->tf_cs = _ucodesel;
516         regs->tf_ds = _udatasel;
517         regs->tf_es = _udatasel;
518
519         /*
520          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
521          * the userland program might be using both.
522          *
523          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
524          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
525          * return to userland.
526          */
527         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
528                 regs->tf_fs = _udatasel;
529                 regs->tf_gs = _udatasel;
530         }
531         regs->tf_ss = _udatasel;
532 }
533
534 /*
535  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
536  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
537  * issue.
538  *
539  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
540  * bad idea?
541  */
542 int
543 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
544 {
545         frame->tf_cs = _ucodesel;
546         frame->tf_ds = _udatasel;
547         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
548 #if 0
549         frame->tf_fs = _udatasel;
550         frame->tf_gs = _udatasel;
551 #endif
552         frame->tf_ss = _udatasel;
553         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
554         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
555         return(0);
556 }
557
558 int
559 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
560 {
561          struct segment_descriptor *desc;
562          int i;
563
564          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
565                 desc = &tls->tls[i];
566                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
567                         continue;
568                 if (desc->sd_def32 == 0)
569                         return(ENXIO);
570                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
571                         return(ENXIO);
572                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
573                         return(ENXIO);
574                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
575                         return(ENXIO);
576          }
577          return(0);
578 }
579
580 /*
581  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
582  *
583  * System call to cleanup state after a signal
584  * has been taken.  Reset signal mask and
585  * stack state from context left by sendsig (above).
586  * Return to previous pc and psl as specified by
587  * context left by sendsig. Check carefully to
588  * make sure that the user has not modified the
589  * state to gain improper privileges.
590  *
591  * MPSAFE
592  */
593 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
594 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
595
596 int
597 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
598 {
599         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
600         struct proc *p = lp->lwp_proc;
601         struct trapframe *regs;
602         ucontext_t uc;
603         ucontext_t *ucp;
604         int cs;
605         int eflags;
606         int error;
607
608         /*
609          * We have to copy the information into kernel space so userland
610          * can't modify it while we are sniffing it.
611          */
612         regs = lp->lwp_md.md_regs;
613         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
614         if (error)
615                 return (error);
616         ucp = &uc;
617         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
618
619         if (eflags & PSL_VM) {
620                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
621                 struct vm86_kernel *vm86;
622
623                 /*
624                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
625                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
626                  */
627                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
628                         return (EINVAL);
629                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
630                 if (vm86->vm86_inited == 0)
631                         return (EINVAL);
632
633                 /* go back to user mode if both flags are set */
634                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
635                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
636
637                 if (vm86->vm86_has_vme) {
638                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
639                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
640                 } else {
641                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
642                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
643                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
644                 }
645                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
646                 tf->tf_eflags = eflags;
647                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
648                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
649                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
650                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
651                 tf->tf_ds = _udatasel;
652                 tf->tf_es = _udatasel;
653 #if 0
654                 tf->tf_fs = _udatasel;
655                 tf->tf_gs = _udatasel;
656 #endif
657         } else {
658                 /*
659                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
660                  */
661                 /*
662                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
663                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
664                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
665                  * the signal context during signal handling and there is no
666                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
667                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
668                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
669                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
670                  */
671                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
672                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
673                         return(EINVAL);
674                 }
675
676                 /*
677                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
678                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
679                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
680                  */
681                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
682                 if (!CS_SECURE(cs)) {
683                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
684                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
685                         return(EINVAL);
686                 }
687                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
688         }
689
690         /*
691          * Restore the FPU state from the frame
692          */
693         crit_enter();
694         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
695
696         /*
697          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
698          * semantics against system calls.
699          */
700         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
701                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
702
703         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
704                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
705         else
706                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
707
708         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
709         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
710         crit_exit();
711         return(EJUSTRETURN);
712 }
713
714 /*
715  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
716  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
717  * already been pushed on the stack.
718  */
719 struct upc_frame {
720         register_t      eax;
721         register_t      ecx;
722         register_t      edx;
723         register_t      flags;
724         register_t      oldip;
725 };
726
727 void
728 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
729 {
730         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
731         struct trapframe *regs;
732         struct upcall upcall;
733         struct upc_frame upc_frame;
734         int     crit_count = 0;
735
736         /*
737          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
738          * context, switch back to the virtual kernel context before
739          * trying to post the signal.
740          */
741         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
742                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
743                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
744         }
745
746         /*
747          * Get the upcall data structure
748          */
749         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
750             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
751         ) {
752                 vu->vu_pending = 0;
753                 kprintf("bad upcall address\n");
754                 return;
755         }
756
757         /*
758          * If the data structure is already marked pending or has a critical
759          * section count, mark the data structure as pending and return 
760          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
761          */
762         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
763                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
764                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
765                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
766                                 sizeof(upcall.upc_pending));
767                 }
768                 return;
769         }
770
771         /*
772          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
773          *
774          * Bump our critical section count and set or clear the
775          * user pending flag depending on whether more upcalls are
776          * pending.  The user will be responsible for calling 
777          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
778          */
779         vu->vu_pending = 0;
780         upcall.upc_pending = morepending;
781         ++crit_count;
782         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
783                 sizeof(upcall.upc_pending));
784         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
785                 sizeof(int));
786
787         /*
788          * Construct a stack frame and issue the upcall
789          */
790         regs = lp->lwp_md.md_regs;
791         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
792         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
793         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
794         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
795         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
796         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
797             sizeof(upc_frame)) != 0) {
798                 kprintf("bad stack on upcall\n");
799         } else {
800                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
801                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
802                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
803                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
804                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
805         }
806 }
807
808 /*
809  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
810  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
811  * being overwritten by the syscall return value.
812  *
813  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
814  * and the function pointer in %eax.  
815  */
816 int
817 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
818 {
819         struct upc_frame upc_frame;
820         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
821         struct trapframe *regs;
822         int error;
823         struct upcall upcall;
824         int crit_count;
825
826         regs = lp->lwp_md.md_regs;
827
828         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
829         if (error == 0) {
830             if (vu) {
831                 /*
832                  * This jumps us to the next ready context.
833                  */
834                 vu->vu_pending = 0;
835                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
836                 crit_count = 0;
837                 if (error == 0)
838                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
839                 ++crit_count;
840                 if (error == 0)
841                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
842                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
843                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
844                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
845                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
846                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
847             } else {
848                 /*
849                  * This returns us to the originally interrupted code.
850                  */
851                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
852                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
853                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
854                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
855                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
856                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
857                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
858                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
859             }
860         }
861         if (error == 0)
862                 error = EJUSTRETURN;
863         return(error);
864 }
865
866 /*
867  * Machine dependent boot() routine
868  *
869  * I haven't seen anything to put here yet
870  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
871  */
872 void
873 cpu_boot(int howto)
874 {
875 }
876
877 /*
878  * Shutdown the CPU as much as possible
879  */
880 void
881 cpu_halt(void)
882 {
883         for (;;)
884                 __asm__ __volatile("hlt");
885 }
886
887 /*
888  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
889  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
890  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
891  *
892  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
893  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
894  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
895  * critical section.
896  *
897  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
898  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
899  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
900  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
901  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
902  *
903  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
904  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
905  */
906 static int      cpu_idle_hlt = 2;
907 static int      cpu_idle_hltcnt;
908 static int      cpu_idle_spincnt;
909 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
910 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
911     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
912 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
913     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
914 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
915     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
916 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
917     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
918
919 static void
920 cpu_idle_default_hook(void)
921 {
922         /*
923          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
924          * following the sti.
925          */
926         __asm __volatile("sti; hlt");
927 }
928
929 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
930 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
931
932 void
933 cpu_idle(void)
934 {
935         globaldata_t gd = mycpu;
936         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
937         int reqflags;
938         int quick;
939
940         crit_exit();
941         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
942         for (;;) {
943                 /*
944                  * See if there are any LWKTs ready to go.
945                  */
946                 lwkt_switch();
947
948                 /*
949                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
950                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
951                  * splz() does the job.
952                  *
953                  * cpu_idle_hlt:
954                  *      0       Never halt, just spin
955                  *
956                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
957                  *              This typically eats more power than the
958                  *              ACPI halt.
959                  *
960                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
961                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
962                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
963                  *
964                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
965                  *              eats the least amount of power but the cpu
966                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
967                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
968                  *
969                  *
970                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
971                  *       section.
972                  *
973                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
974                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
975                  *       it overflows.
976                  */
977                 ++gd->gd_idle_repeat;
978                 reqflags = gd->gd_reqflags;
979                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
980                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
981                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
982
983                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
984                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
985                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
986                         ++cpu_idle_hltcnt;
987                 } else if (cpu_idle_hlt) {
988                         __asm __volatile("cli");
989                         splz();
990                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
991                                 if (quick)
992                                         cpu_idle_default_hook();
993                                 else
994                                         cpu_idle_hook();
995                         }
996                         __asm __volatile("sti");
997                         ++cpu_idle_hltcnt;
998                 } else {
999                         splz();
1000                         __asm __volatile("sti");
1001                         ++cpu_idle_spincnt;
1002                 }
1003         }
1004 }
1005
1006 #ifdef SMP
1007
1008 /*
1009  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1010  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1011  * we let it spin.
1012  */
1013 void
1014 cpu_spinlock_contested(void)
1015 {
1016         cpu_pause();
1017 }
1018
1019 #endif
1020
1021 /*
1022  * Clear registers on exec
1023  */
1024 void
1025 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1026 {
1027         struct thread *td = curthread;
1028         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1029         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1030         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1031
1032         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1033         user_ldt_free(pcb);
1034   
1035         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1036         regs->tf_eip = entry;
1037         regs->tf_esp = stack;
1038         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1039         regs->tf_ss = _udatasel;
1040         regs->tf_ds = _udatasel;
1041         regs->tf_es = _udatasel;
1042         regs->tf_fs = _udatasel;
1043         regs->tf_gs = _udatasel;
1044         regs->tf_cs = _ucodesel;
1045
1046         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1047         regs->tf_ebx = ps_strings;
1048
1049         /*
1050          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1051          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1052          */
1053         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1054                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1055                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1056                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1057                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1058                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1059                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1060                 if (pcb == td->td_pcb) {
1061                         /*
1062                          * Clear the debug registers on the running
1063                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1064                          * the next process we switch to.
1065                          */
1066                         reset_dbregs();
1067                 }
1068                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1069         }
1070
1071         /*
1072          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1073          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1074          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1075          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1076          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1077          */
1078         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1079
1080         /*
1081          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1082          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1083          * in npxdna().
1084          */
1085         crit_enter();
1086         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1087
1088 #if NNPX > 0
1089         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1090         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1091 #endif
1092         crit_exit();
1093
1094         /*
1095          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1096          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1097          * return value to 0.
1098          */
1099 }
1100
1101 void
1102 cpu_setregs(void)
1103 {
1104         unsigned int cr0;
1105
1106         cr0 = rcr0();
1107         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1108         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1109         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1110         load_cr0(cr0);
1111         load_gs(_udatasel);
1112 }
1113
1114 static int
1115 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1116 {
1117         int error;
1118         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1119                 req);
1120         if (!error && req->newptr)
1121                 resettodr();
1122         return (error);
1123 }
1124
1125 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1126         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1127
1128 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1129         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1130
1131 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1132         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1133
1134 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1135         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1136
1137 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1138 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1139         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1140
1141 /*
1142  * Initialize 386 and configure to run kernel
1143  */
1144
1145 /*
1146  * Initialize segments & interrupt table
1147  */
1148
1149 int _default_ldt;
1150 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1151 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1152 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1153 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1154
1155 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1156 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1157
1158 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1159 extern int has_f00f_bug;
1160 #endif
1161
1162 static struct i386tss dblfault_tss;
1163 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1164
1165 extern  struct user *proc0paddr;
1166
1167
1168 /* software prototypes -- in more palatable form */
1169 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1170 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1171 {       0x0,                    /* segment base address  */
1172         0x0,                    /* length */
1173         0,                      /* segment type */
1174         0,                      /* segment descriptor priority level */
1175         0,                      /* segment descriptor present */
1176         0, 0,
1177         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1178         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1179 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1180 {       0x0,                    /* segment base address  */
1181         0xfffff,                /* length - all address space */
1182         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1183         0,                      /* segment descriptor priority level */
1184         1,                      /* segment descriptor present */
1185         0, 0,
1186         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1187         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1188 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1189 {       0x0,                    /* segment base address  */
1190         0xfffff,                /* length - all address space */
1191         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1192         0,                      /* segment descriptor priority level */
1193         1,                      /* segment descriptor present */
1194         0, 0,
1195         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1196         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1197 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1198 {       0x0,                    /* segment base address  */
1199         0xfffff,                /* length - all address space */
1200         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1201         0,                      /* segment descriptor priority level */
1202         1,                      /* segment descriptor present */
1203         0, 0,
1204         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1205         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1206 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1207 {
1208         0x0,                    /* segment base address */
1209         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1210         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1211         0,                      /* segment descriptor priority level */
1212         1,                      /* segment descriptor present */
1213         0, 0,
1214         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1215         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1216 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1217 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1218         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1219         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1220         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1221         1,                      /* segment descriptor present */
1222         0, 0,
1223         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1224         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1225 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1226 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1227         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1228         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1229         0,                      /* segment descriptor priority level */
1230         1,                      /* segment descriptor present */
1231         0, 0,
1232         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1233         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1234 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1235 {       0x0,                    /* segment base address  */
1236         0x0,                    /* length - all address space */
1237         0,                      /* segment type */
1238         0,                      /* segment descriptor priority level */
1239         0,                      /* segment descriptor present */
1240         0, 0,
1241         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1242         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1243 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1244 {       0x400,                  /* segment base address */
1245         0xfffff,                /* length */
1246         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1247         0,                      /* segment descriptor priority level */
1248         1,                      /* segment descriptor present */
1249         0, 0,
1250         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1251         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1252 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1253 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1254         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1255         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1256         0,                      /* segment descriptor priority level */
1257         1,                      /* segment descriptor present */
1258         0, 0,
1259         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1260         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1261 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1262 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1263         0xfffff,                /* length */
1264         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1265         0,                      /* segment descriptor priority level */
1266         1,                      /* segment descriptor present */
1267         0, 0,
1268         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1269         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1270 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1271 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1272         0xfffff,                /* length */
1273         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1274         0,                      /* segment descriptor priority level */
1275         1,                      /* segment descriptor present */
1276         0, 0,
1277         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1278         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1279 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1280 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1281         0xfffff,                /* length */
1282         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1283         0,                      /* segment descriptor priority level */
1284         1,                      /* segment descriptor present */
1285         0, 0,
1286         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1287         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1288 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1289 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1290         0xfffff,                /* length */
1291         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1292         0,                      /* segment descriptor priority level */
1293         1,                      /* segment descriptor present */
1294         0, 0,
1295         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1296         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1297 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1298 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1299         0xfffff,                /* length */
1300         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1301         0,                      /* segment descriptor priority level */
1302         1,                      /* segment descriptor present */
1303         0, 0,
1304         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1305         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1306 /* GTLS_START 15 TLS */
1307 {       0x0,                    /* segment base address  */
1308         0x0,                    /* length */
1309         0,                      /* segment type */
1310         0,                      /* segment descriptor priority level */
1311         0,                      /* segment descriptor present */
1312         0, 0,
1313         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1314         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1315 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1316 {       0x0,                    /* segment base address  */
1317         0x0,                    /* length */
1318         0,                      /* segment type */
1319         0,                      /* segment descriptor priority level */
1320         0,                      /* segment descriptor present */
1321         0, 0,
1322         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1323         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1324 /* GTLS_END 17 TLS */
1325 {       0x0,                    /* segment base address  */
1326         0x0,                    /* length */
1327         0,                      /* segment type */
1328         0,                      /* segment descriptor priority level */
1329         0,                      /* segment descriptor present */
1330         0, 0,
1331         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1332         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1333 };
1334
1335 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1336         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1337 {       0x0,                    /* segment base address  */
1338         0x0,                    /* length - all address space */
1339         0,                      /* segment type */
1340         0,                      /* segment descriptor priority level */
1341         0,                      /* segment descriptor present */
1342         0, 0,
1343         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1344         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1345         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1346 {       0x0,                    /* segment base address  */
1347         0x0,                    /* length - all address space */
1348         0,                      /* segment type */
1349         0,                      /* segment descriptor priority level */
1350         0,                      /* segment descriptor present */
1351         0, 0,
1352         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1353         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1354         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1355 {       0x0,                    /* segment base address  */
1356         0x0,                    /* length - all address space */
1357         0,                      /* segment type */
1358         0,                      /* segment descriptor priority level */
1359         0,                      /* segment descriptor present */
1360         0, 0,
1361         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1362         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1363         /* Code Descriptor for user */
1364 {       0x0,                    /* segment base address  */
1365         0xfffff,                /* length - all address space */
1366         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1367         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1368         1,                      /* segment descriptor present */
1369         0, 0,
1370         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1371         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1372         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1373 {       0x0,                    /* segment base address  */
1374         0x0,                    /* length - all address space */
1375         0,                      /* segment type */
1376         0,                      /* segment descriptor priority level */
1377         0,                      /* segment descriptor present */
1378         0, 0,
1379         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1380         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1381         /* Data Descriptor for user */
1382 {       0x0,                    /* segment base address  */
1383         0xfffff,                /* length - all address space */
1384         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1385         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1386         1,                      /* segment descriptor present */
1387         0, 0,
1388         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1389         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1390 };
1391
1392 void
1393 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1394 {
1395         struct gate_descriptor *ip;
1396
1397         ip = idt + idx;
1398         ip->gd_looffset = (int)func;
1399         ip->gd_selector = selec;
1400         ip->gd_stkcpy = 0;
1401         ip->gd_xx = 0;
1402         ip->gd_type = typ;
1403         ip->gd_dpl = dpl;
1404         ip->gd_p = 1;
1405         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1406 }
1407
1408 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1409
1410 extern inthand_t
1411         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1412         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1413         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1414         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1415         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1416         IDTVEC(rsvd0);
1417 extern inthand_t
1418         IDTVEC(int0x80_syscall);
1419
1420 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1421 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1422 #endif
1423
1424 void
1425 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1426 {
1427         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1428         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1429         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1430         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1431         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1432         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1433         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1438  * available physical memory in the system, then test this memory and
1439  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1440  *
1441  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1442  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1443  *
1444  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1445  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1446  */
1447 static void
1448 getmemsize(int first)
1449 {
1450         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1451         int hasbrokenint12;
1452         u_int basemem, extmem;
1453         struct vm86frame vmf;
1454         struct vm86context vmc;
1455         vm_offset_t pa;
1456         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1457         pt_entry_t *pte;
1458         quad_t maxmem;
1459         struct {
1460                 u_int64_t base;
1461                 u_int64_t length;
1462                 u_int32_t type;
1463         } *smap;
1464         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1465
1466         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1467         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1468         basemem = 0;
1469
1470         /*
1471          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1472          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1473          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1474          */
1475         hasbrokenint12 = 0;
1476         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1477         if (hasbrokenint12) {
1478                 goto int15e820;
1479         }
1480
1481         /*
1482          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1483          * value give the bios some scribble space just in case.
1484          */
1485         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1486         basemem = vmf.vmf_ax;
1487         if (basemem > 640) {
1488                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1489                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1490                 basemem = 636;
1491         }
1492
1493         /*
1494          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1495          * between the end of base memory and the start of
1496          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1497          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1498          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1499          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1500          * to begin with and then parts of it are remapped.
1501          * The parts that aren't remapped form holes that
1502          * remain read-only and are unused by the kernel.
1503          * The base memory area is below the physical end of
1504          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1505          * The part of it from PAGE_SIZE to
1506          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1507          * remapped and used by the kernel later.)
1508          *
1509          * This code is similar to the code used in
1510          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1511          * allocated we simply change the mapping.
1512          */
1513         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1514              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1515                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1516                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1517         }
1518
1519         /*
1520          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1521          * that the bios can scribble on it.
1522          */
1523         pte = vm86paddr;
1524         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1525                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1526
1527 int15e820:
1528         /*
1529          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1530          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1531          */
1532         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1533         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1534
1535         /*
1536          * get memory map with INT 15:E820
1537          */
1538 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1539 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1540
1541         vmc.npages = 0;
1542         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1543         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1544
1545         physmap_idx = 0;
1546         vmf.vmf_ebx = 0;
1547         do {
1548                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1549                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1550                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1551                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1552                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1553                         break;
1554                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1555                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1556                                 smap->type,
1557                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1558                                 (u_int32_t)smap->base,
1559                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1560                                 (u_int32_t)smap->length);
1561
1562                 if (smap->type != 0x01)
1563                         goto next_run;
1564
1565                 if (smap->length == 0)
1566                         goto next_run;
1567
1568                 Realmem += smap->length;
1569
1570                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1571                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1572                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1573                         goto next_run;
1574                 }
1575
1576                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1577                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1578                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1579                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1580                                                 "memory region, ignoring "
1581                                                 "second region\n");
1582                                 }
1583                                 Realmem -= smap->length;
1584                                 goto next_run;
1585                         }
1586                 }
1587
1588                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1589                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1590                         goto next_run;
1591                 }
1592
1593                 physmap_idx += 2;
1594                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1595                         kprintf("Too many segments in the physical "
1596                                 "address map, giving up\n");
1597                         break;
1598                 }
1599                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1600                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1601 next_run:
1602                 ; /* fix GCC3.x warning */
1603         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1604
1605         /*
1606          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1607          */
1608         if (basemem == 0) {
1609                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1610                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1611                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1612                                 break;
1613                         }
1614                 }
1615
1616                 if (basemem == 0) {
1617                         basemem = 640;
1618                 }
1619
1620                 if (basemem > 640) {
1621                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1622                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1623                         basemem = 640;
1624                 }
1625
1626                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1627                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1628                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1629                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1630                 }
1631
1632                 pte = vm86paddr;
1633                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1634                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1635         }
1636
1637         if (physmap[1] != 0)
1638                 goto physmap_done;
1639
1640         /*
1641          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1642          */
1643         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1644         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1645                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1646         } else {
1647 #if 0
1648                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1649                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1650                 extmem = vmf.vmf_ax;
1651 #else
1652                 /*
1653                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1654                  */
1655                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1656 #endif
1657         }
1658
1659         /*
1660          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1661          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1662          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1663          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1664          * them beyond the limit.
1665          *
1666          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1667          *      chop it to 15MB.
1668          */
1669         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1670                 extmem = 15 * 1024;
1671
1672         physmap[0] = 0;
1673         physmap[1] = basemem * 1024;
1674         physmap_idx = 2;
1675         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1676         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1677
1678 physmap_done:
1679         /*
1680          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1681          */
1682
1683         base_memory = physmap[1];
1684 #ifdef SMP
1685         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1686         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1687 #endif
1688
1689         /* Save EBDA address, if any */
1690         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1691         ebda_addr <<= 4;
1692
1693         /*
1694          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1695          * highest page of the physical address space.  It should be
1696          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1697          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1698          */
1699         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1700
1701 #ifdef MAXMEM
1702         Maxmem = MAXMEM / 4;
1703 #endif
1704
1705         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1706                 Maxmem = atop(maxmem);
1707
1708         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1709             (boothowto & RB_VERBOSE))
1710                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1711
1712         /*
1713          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1714          * extend the last memory segment to the new limit.
1715          */ 
1716         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1717                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1718
1719         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1720         pmap_bootstrap(first, 0);
1721
1722         /*
1723          * Size up each available chunk of physical memory.
1724          */
1725         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1726         pa_indx = 0;
1727         da_indx = 1;
1728         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1729         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1730         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1731
1732         pte = CMAP1;
1733
1734         /*
1735          * Get dcons buffer address
1736          */
1737         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1738             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1739                 dcons_addr = 0;
1740
1741         /*
1742          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1743          * round up the start address and round down the end address.
1744          */
1745         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1746                 vm_offset_t end;
1747
1748                 end = ptoa(Maxmem);
1749                 if (physmap[i + 1] < end)
1750                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1751                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1752                         int tmp, page_bad, full;
1753 #if 0
1754                         int *ptr = 0;
1755 #else
1756                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1757 #endif
1758                         full = FALSE;
1759
1760                         /*
1761                          * block out kernel memory as not available.
1762                          */
1763                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1764                                 goto do_dump_avail;
1765         
1766                         /*
1767                          * block out dcons buffer
1768                          */
1769                         if (dcons_addr > 0
1770                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1771                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1772                                 goto do_dump_avail;
1773
1774                         page_bad = FALSE;
1775
1776                         /*
1777                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1778                          */
1779                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1780                         cpu_invltlb();
1781
1782                         tmp = *(int *)ptr;
1783                         /*
1784                          * Test for alternating 1's and 0's
1785                          */
1786                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1787                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1788                                 page_bad = TRUE;
1789                         }
1790                         /*
1791                          * Test for alternating 0's and 1's
1792                          */
1793                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1794                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1795                         page_bad = TRUE;
1796                         }
1797                         /*
1798                          * Test for all 1's
1799                          */
1800                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1801                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1802                                 page_bad = TRUE;
1803                         }
1804                         /*
1805                          * Test for all 0's
1806                          */
1807                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1808                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1809                                 page_bad = TRUE;
1810                         }
1811                         /*
1812                          * Restore original value.
1813                          */
1814                         *(int *)ptr = tmp;
1815
1816                         /*
1817                          * Adjust array of valid/good pages.
1818                          */
1819                         if (page_bad == TRUE) {
1820                                 continue;
1821                         }
1822                         /*
1823                          * If this good page is a continuation of the
1824                          * previous set of good pages, then just increase
1825                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1826                          * Note that "end" points one higher than end,
1827                          * making the range >= start and < end.
1828                          * If we're also doing a speculative memory
1829                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1830                          * so that we keep going. The first bad page
1831                          * will terminate the loop.
1832                          */
1833                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1834                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1835                         } else {
1836                                 pa_indx++;
1837                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1838                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1839                                         pa_indx--;
1840                                         full = TRUE;
1841                                         goto do_dump_avail;
1842                                 }
1843                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1844                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1845                         }
1846                         physmem++;
1847 do_dump_avail:
1848                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1849                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1850                         } else {
1851                                 da_indx++;
1852                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1853                                         da_indx--;
1854                                         goto do_next;
1855                                 }
1856                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1857                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1858                         }
1859 do_next:
1860                         if (full)
1861                                 break;
1862
1863                 }
1864         }
1865         *pte = 0;
1866         cpu_invltlb();
1867
1868         /*
1869          * XXX
1870          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1871          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1872          * calculation, etc.).
1873          */
1874         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1875             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1876                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1877                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1878                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1879         }
1880
1881         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1882
1883         /* Trim off space for the message buffer. */
1884         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1885
1886         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1887 }
1888
1889 struct machintr_abi MachIntrABI;
1890
1891 /*
1892  * IDT VECTORS:
1893  *      0       Divide by zero
1894  *      1       Debug
1895  *      2       NMI
1896  *      3       BreakPoint
1897  *      4       OverFlow
1898  *      5       Bound-Range
1899  *      6       Invalid OpCode
1900  *      7       Device Not Available (x87)
1901  *      8       Double-Fault
1902  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1903  *      10      Invalid-TSS
1904  *      11      Segment not present
1905  *      12      Stack
1906  *      13      General Protection
1907  *      14      Page Fault
1908  *      15      Reserved
1909  *      16      x87 FP Exception pending
1910  *      17      Alignment Check
1911  *      18      Machine Check
1912  *      19      SIMD floating point
1913  *      20-31   reserved
1914  *      32-255  INTn/external sources
1915  */
1916 void
1917 init386(int first)
1918 {
1919         struct gate_descriptor *gdp;
1920         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1921         struct mdglobaldata *gd;
1922
1923         /*
1924          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1925          */
1926         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1927         bzero(gd, sizeof(*gd));
1928
1929         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1930         thread0.td_gd = &gd->mi;
1931
1932         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1933
1934         metadata_missing = 0;
1935         if (bootinfo.bi_modulep) {
1936                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1937                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1938         } else {
1939                 metadata_missing = 1;
1940         }
1941         if (bootinfo.bi_envp)
1942                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1943
1944         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1945                 bootverbose++;
1946
1947         /*
1948          * Default MachIntrABI to ICU
1949          */
1950         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1951 #ifdef SMP
1952         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1953         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1954         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1955 #endif
1956
1957         /*
1958          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1959          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1960          */
1961         ncpus = 1;
1962         ncpus2 = 1;
1963         ncpus_fit = 1;
1964         /* Init basic tunables, hz etc */
1965         init_param1();
1966
1967         /*
1968          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1969          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1970          * the address space
1971          */
1972         /*
1973          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1974          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1975          */
1976         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1977         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1978
1979         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1980                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1981         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1982         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1983                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1984
1985         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1986
1987         /*
1988          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1989          * early in the boot sequence because the system assumes
1990          * that 'curthread' is never NULL.
1991          */
1992
1993         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1994 #ifdef BDE_DEBUGGER
1995                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1996                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1997                         continue;
1998 #endif
1999                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2000         }
2001
2002         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2003         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2004         lgdt(&r_gdt);
2005
2006         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
2007         cpu_gdinit(gd, 0);
2008         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
2009         safepri = TDPRI_MAX;
2010
2011         /* make ldt memory segments */
2012         /*
2013          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2014          * should be spelled ...MAX_USER...
2015          */
2016         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2017         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2018         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2019                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2020
2021         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2022         lldt(_default_ldt);
2023         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2024         /* spinlocks and the BGL */
2025         init_locks();
2026
2027         /*
2028          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2029          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2030          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2031          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2032          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2033          * determine the fault address.
2034          */
2035         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2036 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2037                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038 #else
2039                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2040 #endif
2041         }
2042         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2057         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2059         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2060         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2061         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2062         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2063                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2064
2065         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2066         r_idt.rd_base = (int) idt;
2067         lidt(&r_idt);
2068
2069         /*
2070          * Initialize the console before we print anything out.
2071          */
2072         cninit();
2073
2074         if (metadata_missing)
2075                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2076
2077 #if     NISA >0
2078         elcr_probe();
2079         isa_defaultirq();
2080 #endif
2081         rand_initialize();
2082
2083         /*
2084          * Initialize IRQ mapping
2085          *
2086          * NOTE:
2087          * SHOULD be after elcr_probe()
2088          */
2089         MachIntrABI_ICU.initmap();
2090 #ifdef SMP
2091         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2092 #endif
2093
2094 #ifdef DDB
2095         kdb_init();
2096         if (boothowto & RB_KDB)
2097                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2098 #endif
2099
2100         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2101         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2102         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2103         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2104
2105         /*
2106          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2107          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2108          */
2109         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2110         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2111         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2112         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2113         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2114         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2115         ltr(gsel_tss);
2116
2117         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2118             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2119         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2120             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2121         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2122         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2123         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2124         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2125             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2126         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2127         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2128         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2129
2130         vm86_initialize();
2131         getmemsize(first);
2132         init_param2(physmem);
2133
2134         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2135
2136         /* Map the message buffer. */
2137         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2138                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2139
2140         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2141
2142         /* make a call gate to reenter kernel with */
2143         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2144
2145         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2146         gdp->gd_looffset = x++;
2147         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2148         gdp->gd_stkcpy = 1;
2149         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2150         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2151         gdp->gd_p = 1;
2152         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2153
2154         /* XXX does this work? */
2155         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2156         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2157
2158         /* transfer to user mode */
2159
2160         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2161         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2162
2163         /* setup proc 0's pcb */
2164         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2165         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2166         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2167         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2172  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2173  * data space were allocated in locore.
2174  *
2175  * Note: the idlethread's cpl is 0
2176  *
2177  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2178  */
2179 void
2180 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2181 {
2182         if (cpu)
2183                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2184
2185         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2186                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2187                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2188                         0, &gd->mi);
2189         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2190         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2191         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2192         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2193 }
2194
2195 int
2196 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2197 {
2198         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2199             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2200                 return (TRUE);
2201         }
2202         return (FALSE);
2203 }
2204
2205 struct globaldata *
2206 globaldata_find(int cpu)
2207 {
2208         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2209         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2210 }
2211
2212 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2213 static void f00f_hack(void *unused);
2214 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2215
2216 static void
2217 f00f_hack(void *unused) 
2218 {
2219         struct gate_descriptor *new_idt;
2220         vm_offset_t tmp;
2221
2222         if (!has_f00f_bug)
2223                 return;
2224
2225         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2226
2227         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2228
2229         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2230         if (tmp == 0)
2231                 panic("kmem_alloc returned 0");
2232         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2233                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2234         /* Put the first seven entries in the lower page */
2235         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2236         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2237         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2238         lidt(&r_idt);
2239         idt = new_idt;
2240         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2241                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2242                 panic("vm_map_protect failed");
2243         return;
2244 }
2245 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2246
2247 int
2248 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2249 {
2250         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2251         return (0);
2252 }
2253
2254 int
2255 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2256 {
2257         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2258         return (0);
2259 }
2260
2261 int
2262 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2263 {
2264         struct trapframe *tp;
2265
2266         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2267         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2268         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2269         regs->r_es = tp->tf_es;
2270         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2271         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2272         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2273         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2274         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2275         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2276         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2277         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2278         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2279         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2280         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2281         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2282         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2283         return (0);
2284 }
2285
2286 int
2287 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2288 {
2289         struct trapframe *tp;
2290
2291         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2292         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2293             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2294                 return (EINVAL);
2295         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2296         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2297         tp->tf_es = regs->r_es;
2298         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2299         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2300         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2301         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2302         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2303         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2304         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2305         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2306         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2307         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2308         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2309         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2310         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2311         return (0);
2312 }
2313
2314 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2315 static void
2316 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2317 {
2318         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2319         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2320         int i;
2321
2322         /* FPU control/status */
2323         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2324         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2325         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2326         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2327         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2328         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2329         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2330         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2331
2332         /* FPU registers */
2333         for (i = 0; i < 8; ++i)
2334                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2335 }
2336
2337 static void
2338 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2339 {
2340         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2341         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2342         int i;
2343
2344         /* FPU control/status */
2345         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2346         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2347         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2348         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2349         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2350         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2351         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2352         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2353
2354         /* FPU registers */
2355         for (i = 0; i < 8; ++i)
2356                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2357 }
2358 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2359
2360 int
2361 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2362 {
2363 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2364         if (cpu_fxsr) {
2365                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2366                                 (struct save87 *)fpregs);
2367                 return (0);
2368         }
2369 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2370         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2371         return (0);
2372 }
2373
2374 int
2375 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2376 {
2377 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2378         if (cpu_fxsr) {
2379                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2380                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2381                 return (0);
2382         }
2383 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2384         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2385         return (0);
2386 }
2387
2388 int
2389 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2390 {
2391         if (lp == NULL) {
2392                 dbregs->dr0 = rdr0();
2393                 dbregs->dr1 = rdr1();
2394                 dbregs->dr2 = rdr2();
2395                 dbregs->dr3 = rdr3();
2396                 dbregs->dr4 = rdr4();
2397                 dbregs->dr5 = rdr5();
2398                 dbregs->dr6 = rdr6();
2399                 dbregs->dr7 = rdr7();
2400         } else {
2401                 struct pcb *pcb;
2402
2403                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2404                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2405                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2406                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2407                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2408                 dbregs->dr4 = 0;
2409                 dbregs->dr5 = 0;
2410                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2411                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2412         }
2413         return (0);
2414 }
2415
2416 int
2417 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2418 {
2419         if (lp == NULL) {
2420                 load_dr0(dbregs->dr0);
2421                 load_dr1(dbregs->dr1);
2422                 load_dr2(dbregs->dr2);
2423                 load_dr3(dbregs->dr3);
2424                 load_dr4(dbregs->dr4);
2425                 load_dr5(dbregs->dr5);
2426                 load_dr6(dbregs->dr6);
2427                 load_dr7(dbregs->dr7);
2428         } else {
2429                 struct pcb *pcb;
2430                 struct ucred *ucred;
2431                 int i;
2432                 uint32_t mask1, mask2;
2433
2434                 /*
2435                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2436                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2437                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2438                  * TRCTRAP.
2439                  */
2440                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2441                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2442                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2443                                 return (EINVAL);
2444                 
2445                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2446                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2447
2448                 /*
2449                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2450                  * process's address space.  If a process could do this, it
2451                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2452                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2453                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2454                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2455                  * uid 0.
2456                  *
2457                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2458                  * address space is written into from within the kernel
2459                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2460                  * from within kernel mode?
2461                  */
2462
2463                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2464                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2465                                 /* dr0 is enabled */
2466                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2467                                         return (EINVAL);
2468                         }
2469
2470                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2471                                 /* dr1 is enabled */
2472                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2473                                         return (EINVAL);
2474                         }
2475
2476                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2477                                 /* dr2 is enabled */
2478                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2479                                         return (EINVAL);
2480                         }
2481
2482                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2483                                 /* dr3 is enabled */
2484                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2485                                         return (EINVAL);
2486                         }
2487                 }
2488
2489                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2490                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2491                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2492                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2493                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2494                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2495
2496                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2497         }
2498
2499         return (0);
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2504  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2505  */
2506 int
2507 user_dbreg_trap(void)
2508 {
2509         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2510         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2511         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2512         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2513         int i;
2514         
2515         dr7 = rdr7();
2516         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2517                 /*
2518                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2519                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2520                  * hardware debug registers
2521                  */
2522                 return 0;
2523         }
2524
2525         nbp = 0;
2526         dr6 = rdr6();
2527         bp = dr6 & 0x0000000f;
2528
2529         if (!bp) {
2530                 /*
2531                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2532                  * trap was not caused by any of the debug registers
2533                  */
2534                 return 0;
2535         }
2536
2537         /*
2538          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2539          * which ones and if any of them are user space addresses
2540          */
2541
2542         if (bp & 0x01) {
2543                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2544         }
2545         if (bp & 0x02) {
2546                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2547         }
2548         if (bp & 0x04) {
2549                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2550         }
2551         if (bp & 0x08) {
2552                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2553         }
2554
2555         for (i=0; i<nbp; i++) {
2556                 if (addr[i] <
2557                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2558                         /*
2559                          * addr[i] is in user space
2560                          */
2561                         return nbp;
2562                 }
2563         }
2564
2565         /*
2566          * None of the breakpoints are in user space.
2567          */
2568         return 0;
2569 }
2570
2571
2572 #ifndef DDB
2573 void
2574 Debugger(const char *msg)
2575 {
2576         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2577 }
2578 #endif /* no DDB */
2579
2580 #ifdef DDB
2581
2582 /*
2583  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2584  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2585  * called inside DDB.
2586  *
2587  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2588  */
2589
2590 #undef inb
2591 #undef outb
2592
2593 /* silence compiler warnings */
2594 u_char inb(u_int);
2595 void outb(u_int, u_char);
2596
2597 u_char
2598 inb(u_int port)
2599 {
2600         u_char  data;
2601         /*
2602          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2603          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2604          * if we tell it to load (u_short) port.
2605          */
2606         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2607         return (data);
2608 }
2609
2610 void
2611 outb(u_int port, u_char data)
2612 {
2613         u_char  al;
2614         /*
2615          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2616          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2617          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2618          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2619          */
2620         al = data;
2621         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2622 }
2623
2624 #endif /* DDB */
2625
2626
2627
2628 #include "opt_cpu.h"
2629
2630
2631 /*
2632  * initialize all the SMP locks
2633  */
2634
2635 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2636 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2637
2638 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2639 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2640
2641 /* critical region around INTR() routines */
2642 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2643
2644 /* lock region used by kernel profiling */
2645 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2646
2647 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2648 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2649
2650 /* lock regions around the clock hardware */
2651 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2652
2653 /* lock around the MP rendezvous */
2654 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2655
2656 static void
2657 init_locks(void)
2658 {
2659 #ifdef SMP
2660         /*
2661          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2662          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2663          */
2664         cpu_get_initial_mplock();
2665 #endif
2666         /* DEPRECATED */
2667         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2668         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2669         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2670         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2671         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2672         spin_lock_init(&com_spinlock);
2673         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2674
2675         /* our token pool needs to work early */
2676         lwkt_token_pool_init();
2677 }