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 #include <machine/mptable.h>
 127
 128 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 129
 130 extern void init386(int first);
 131 extern void dblfault_handler(void);
 132
 133 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 134 extern void finishidentcpu(void);
 135 extern void panicifcpuunsupported(void);
 136 extern void initializecpu(void);
 137
 138 static void cpu_startup(void *);
 139 static void pic_finish(void *);
 140 static void cpu_finish(void *);
 141 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 142 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 143 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 144 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 145 #ifdef DIRECTIO
 146 extern void ffs_rawread_setup(void);
 147 #endif /* DIRECTIO */
 148 static void init_locks(void);
 149
 150 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 151 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
 152 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
 153
 154 int     _udatasel, _ucodesel;
 155 u_int   atdevbase;
 156 #ifdef SMP
 157 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 158 #else
 159 int64_t tsc_offsets[1];
 160 #endif
 161
 162 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 163 extern int swtch_optim_stats;
 164 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 165         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 166 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 167         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 168 #endif
 169
 170 long physmem = 0;
 171
 172 u_long ebda_addr = 0;
 173
 174 int imcr_present = 0;
 175
 176 int naps = 0; /* # of Applications processors */
 177
 178 u_int base_memory;
 179
 180 static int
 181 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 182 {
 183         u_long pmem = ctob(physmem);
 184
 185         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 191
 192 static int
 193 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 196                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 197         return (error);
 198 }
 199
 200 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 201         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 202
 203 static int
 204 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 205 {
 206         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 207                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 208         return (error);
 209 }
 210
 211 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 212         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 213
 214 vm_paddr_t Maxmem;
 215 vm_paddr_t Realmem;
 216
 217 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 218 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 219
 220
 221 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 222 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 223 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 224 static struct trapframe proc0_tf;
 225
 226 static void
 227 cpu_startup(void *dummy)
 228 {
 229         caddr_t v;
 230         vm_size_t size = 0;
 231         vm_offset_t firstaddr;
 232
 233         /*
 234          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 235          */
 236         kprintf("%s", version);
 237         startrtclock();
 238         printcpuinfo();
 239         panicifcpuunsupported();
 240 #ifdef PERFMON
 241         perfmon_init();
 242 #endif
 243         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 244                 (intmax_t)Realmem,
 245                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 246         /*
 247          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 248          */
 249         if (bootverbose) {
 250                 int indx;
 251
 252                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 253                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 254                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 255
 256                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 257                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 258                             size1 / PAGE_SIZE);
 259                 }
 260         }
 261
 262         /*
 263          * Allocate space for system data structures.
 264          * The first available kernel virtual address is in "v".
 265          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 266          * As pages of memory are allocated and cleared,
 267          * "firstaddr" is incremented.
 268          * An index into the kernel page table corresponding to the
 269          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 270          */
 271
 272         /*
 273          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 274          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 275          * addresses to the various data structures.
 276          */
 277         firstaddr = 0;
 278 again:
 279         v = (caddr_t)firstaddr;
 280
 281 #define valloc(name, type, num) \
 282             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 283 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 284             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 285
 286         /*
 287          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 288          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 289          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 290          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 291          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 292          * maxbcache bytes.
 293          *
 294          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 295          */
 296         if (nbuf == 0) {
 297                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 298                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 299
 300                 nbuf = 50;
 301                 if (kbytes > 4096)
 302                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 303                 if (kbytes > 65536)
 304                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 305                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 306                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 307         }
 308
 309         /*
 310          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 311          * kernel_map.
 312          */
 313         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 314                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 315                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 316         }
 317
 318         /* limit to 128 on i386 */
 319         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 320 #ifdef NSWBUF_MIN
 321         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 322                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 323 #endif
 324 #ifdef DIRECTIO
 325         ffs_rawread_setup();
 326 #endif
 327
 328         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 329         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 330
 331         /*
 332          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 333          */
 334         if (firstaddr == 0) {
 335                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 336                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 337                 if (firstaddr == 0)
 338                         panic("startup: no room for tables");
 339                 goto again;
 340         }
 341
 342         /*
 343          * End of second pass, addresses have been assigned
 344          */
 345         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 346                 panic("startup: table size inconsistency");
 347
 348         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 349                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 350         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 351                       (nbuf*BKVASIZE));
 352         buffer_map.system_map = 1;
 353         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 354                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 355         pager_map.system_map = 1;
 356
 357 #if defined(USERCONFIG)
 358         userconfig();
 359         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 360 #endif
 361
 362         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 363                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 364                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 365
 366         /*
 367          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 368          */
 369         bufinit();
 370         vm_pager_bufferinit();
 371 }
 372
 373 static void
 374 cpu_finish(void *dummy __unused)
 375 {
 376         cpu_setregs();
 377 }
 378
 379 static void
 380 pic_finish(void *dummy __unused)
 381 {
 382         /* Log ELCR information */
 383         elcr_dump();
 384
 385         /* Log MPTABLE information */
 386         mptable_pci_int_dump();
 387
 388         /* Finalize PIC */
 389         MachIntrABI.finalize();
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Send an interrupt to process.
 394  *
 395  * Stack is set up to allow sigcode stored
 396  * at top to call routine, followed by kcall
 397  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 398  * resets the signal mask, the stack, and the
 399  * frame pointer, it returns to the user
 400  * specified pc, psl.
 401  */
 402 void
 403 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 404 {
 405         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 406         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 407         struct trapframe *regs;
 408         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 409         struct sigframe sf, *sfp;
 410         int oonstack;
 411
 412         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 413         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 414
 415         /* save user context */
 416         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 417         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 418         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 419         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 420         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 421
 422         /* make the size of the saved context visible to userland */
 423         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 424
 425         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 426         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 427                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 428
 429         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 430         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 431             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 432                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 433                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 434                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 435         } else {
 436                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 437         }
 438
 439         /* Translate the signal is appropriate */
 440         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 441                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 442                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 443         }
 444
 445         /* Build the argument list for the signal handler. */
 446         sf.sf_signum = sig;
 447         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 448         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 449                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 450                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 451                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 452
 453                 /* fill siginfo structure */
 454                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 455                 sf.sf_si.si_code = code;
 456                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 457         }
 458         else {
 459                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 460                 sf.sf_siginfo = code;
 461                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 462                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 463         }
 464
 465         /*
 466          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 467          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 468          * eflags.
 469          */
 470         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 471                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 472                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 473
 474                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 475                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 476                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 477                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 478
 479                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 480                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 481                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 482                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 483
 484                 /*
 485                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 486                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 487                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 488                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 489                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 490                  */
 491                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 492         }
 493
 494         /*
 495          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 496          */
 497         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 498
 499         /*
 500          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 501          */
 502         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 503                 /*
 504                  * Something is wrong with the stack pointer.
 505                  * ...Kill the process.
 506                  */
 507                 sigexit(lp, SIGILL);
 508         }
 509
 510         regs->tf_esp = (int)sfp;
 511         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 512
 513         /*
 514          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 515          * on function entry
 516          */
 517         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 518
 519         regs->tf_cs = _ucodesel;
 520         regs->tf_ds = _udatasel;
 521         regs->tf_es = _udatasel;
 522
 523         /*
 524          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 525          * the userland program might be using both.
 526          *
 527          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 528          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 529          * return to userland.
 530          */
 531         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 532                 regs->tf_fs = _udatasel;
 533                 regs->tf_gs = _udatasel;
 534         }
 535         regs->tf_ss = _udatasel;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 540  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 541  * issue.
 542  *
 543  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 544  * bad idea?
 545  */
 546 int
 547 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 548 {
 549         frame->tf_cs = _ucodesel;
 550         frame->tf_ds = _udatasel;
 551         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 552 #if 0
 553         frame->tf_fs = _udatasel;
 554         frame->tf_gs = _udatasel;
 555 #endif
 556         frame->tf_ss = _udatasel;
 557         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 558         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 559         return(0);
 560 }
 561
 562 int
 563 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 564 {
 565          struct segment_descriptor *desc;
 566          int i;
 567
 568          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 569                 desc = &tls->tls[i];
 570                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 571                         continue;
 572                 if (desc->sd_def32 == 0)
 573                         return(ENXIO);
 574                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 575                         return(ENXIO);
 576                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 577                         return(ENXIO);
 578                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 579                         return(ENXIO);
 580          }
 581          return(0);
 582 }
 583
 584 /*
 585  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 586  *
 587  * System call to cleanup state after a signal
 588  * has been taken.  Reset signal mask and
 589  * stack state from context left by sendsig (above).
 590  * Return to previous pc and psl as specified by
 591  * context left by sendsig. Check carefully to
 592  * make sure that the user has not modified the
 593  * state to gain improper privileges.
 594  *
 595  * MPSAFE
 596  */
 597 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 598 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 599
 600 int
 601 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 602 {
 603         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 604         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 605         struct trapframe *regs;
 606         ucontext_t uc;
 607         ucontext_t *ucp;
 608         int cs;
 609         int eflags;
 610         int error;
 611
 612         /*
 613          * We have to copy the information into kernel space so userland
 614          * can't modify it while we are sniffing it.
 615          */
 616         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 617         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 618         if (error)
 619                 return (error);
 620         ucp = &uc;
 621         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 622
 623         if (eflags & PSL_VM) {
 624                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 625                 struct vm86_kernel *vm86;
 626
 627                 /*
 628                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 629                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 630                  */
 631                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 632                         return (EINVAL);
 633                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 634                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 635                         return (EINVAL);
 636
 637                 /* go back to user mode if both flags are set */
 638                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 639                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 640
 641                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 642                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 643                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 644                 } else {
 645                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 646                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 647                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 648                 }
 649                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 650                 tf->tf_eflags = eflags;
 651                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 652                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 653                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 654                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 655                 tf->tf_ds = _udatasel;
 656                 tf->tf_es = _udatasel;
 657 #if 0
 658                 tf->tf_fs = _udatasel;
 659                 tf->tf_gs = _udatasel;
 660 #endif
 661         } else {
 662                 /*
 663                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 664                  */
 665                 /*
 666                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 667                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 668                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 669                  * the signal context during signal handling and there is no
 670                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 671                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 672                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 673                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 674                  */
 675                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 676                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 677                         return(EINVAL);
 678                 }
 679
 680                 /*
 681                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 682                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 683                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 684                  */
 685                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 686                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 687                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 688                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 689                         return(EINVAL);
 690                 }
 691                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 692         }
 693
 694         /*
 695          * Restore the FPU state from the frame
 696          */
 697         crit_enter();
 698         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 699
 700         /*
 701          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 702          * semantics against system calls.
 703          */
 704         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 705                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 706
 707         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 708                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 709         else
 710                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 711
 712         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 713         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 714         crit_exit();
 715         return(EJUSTRETURN);
 716 }
 717
 718 /*
 719  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 720  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 721  * already been pushed on the stack.
 722  */
 723 struct upc_frame {
 724         register_t      eax;
 725         register_t      ecx;
 726         register_t      edx;
 727         register_t      flags;
 728         register_t      oldip;
 729 };
 730
 731 void
 732 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 733 {
 734         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 735         struct trapframe *regs;
 736         struct upcall upcall;
 737         struct upc_frame upc_frame;
 738         int     crit_count = 0;
 739
 740         /*
 741          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 742          * context, switch back to the virtual kernel context before
 743          * trying to post the signal.
 744          */
 745         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 746                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 747                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 748         }
 749
 750         /*
 751          * Get the upcall data structure
 752          */
 753         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 754             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 755         ) {
 756                 vu->vu_pending = 0;
 757                 kprintf("bad upcall address\n");
 758                 return;
 759         }
 760
 761         /*
 762          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 763          * section count, mark the data structure as pending and return
 764          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 765          */
 766         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 767                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 768                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 769                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 770                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 771                 }
 772                 return;
 773         }
 774
 775         /*
 776          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 777          *
 778          * Bump our critical section count and set or clear the
 779          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 780          * pending.  The user will be responsible for calling
 781          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 782          */
 783         vu->vu_pending = 0;
 784         upcall.upc_pending = morepending;
 785         ++crit_count;
 786         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 787                 sizeof(upcall.upc_pending));
 788         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 789                 sizeof(int));
 790
 791         /*
 792          * Construct a stack frame and issue the upcall
 793          */
 794         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 795         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 796         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 797         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 798         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 799         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 800         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 801             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 802                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 803         } else {
 804                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 805                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 806                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 807                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 808                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 809         }
 810 }
 811
 812 /*
 813  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 814  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 815  * being overwritten by the syscall return value.
 816  *
 817  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 818  * and the function pointer in %eax.
 819  */
 820 int
 821 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 822 {
 823         struct upc_frame upc_frame;
 824         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 825         struct trapframe *regs;
 826         int error;
 827         struct upcall upcall;
 828         int crit_count;
 829
 830         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 831
 832         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 833         if (error == 0) {
 834             if (vu) {
 835                 /*
 836                  * This jumps us to the next ready context.
 837                  */
 838                 vu->vu_pending = 0;
 839                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 840                 crit_count = 0;
 841                 if (error == 0)
 842                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 843                 ++crit_count;
 844                 if (error == 0)
 845                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 846                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 847                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 848                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 849                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 850                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 851             } else {
 852                 /*
 853                  * This returns us to the originally interrupted code.
 854                  */
 855                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 856                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 857                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 858                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 859                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 860                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 861                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 862                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 863             }
 864         }
 865         if (error == 0)
 866                 error = EJUSTRETURN;
 867         return(error);
 868 }
 869
 870 /*
 871  * Machine dependent boot() routine
 872  *
 873  * I haven't seen anything to put here yet
 874  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 875  */
 876 void
 877 cpu_boot(int howto)
 878 {
 879 }
 880
 881 /*
 882  * Shutdown the CPU as much as possible
 883  */
 884 void
 885 cpu_halt(void)
 886 {
 887         for (;;)
 888                 __asm__ __volatile("hlt");
 889 }
 890
 891 /*
 892  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 893  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 894  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 895  *
 896  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 897  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 898  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 899  * critical section.
 900  *
 901  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 902  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 903  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 904  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
 905  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
 906  *
 907  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 908  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 909  */
 910 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 911 static int      cpu_idle_hltcnt;
 912 static int      cpu_idle_spincnt;
 913 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 914 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 915     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 916 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 917     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 918 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 919     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 920 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 921     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 922
 923 static void
 924 cpu_idle_default_hook(void)
 925 {
 926         /*
 927          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 928          * following the sti.
 929          */
 930         __asm __volatile("sti; hlt");
 931 }
 932
 933 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 934 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 935
 936 void
 937 cpu_idle(void)
 938 {
 939         globaldata_t gd = mycpu;
 940         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
 941         int reqflags;
 942         int quick;
 943
 944         crit_exit();
 945         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 946         for (;;) {
 947                 /*
 948                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 949                  */
 950                 lwkt_switch();
 951
 952                 /*
 953                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 954                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 955                  * splz() does the job.
 956                  *
 957                  * cpu_idle_hlt:
 958                  *      0       Never halt, just spin
 959                  *
 960                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 961                  *              This typically eats more power than the
 962                  *              ACPI halt.
 963                  *
 964                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 965                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 966                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 967                  *
 968                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 969                  *              eats the least amount of power but the cpu
 970                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 971                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 972                  *
 973                  *
 974                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 975                  *       section.
 976                  *
 977                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 978                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 979                  *       it overflows.
 980                  */
 981                 ++gd->gd_idle_repeat;
 982                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 983                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 984                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 985                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 986
 987                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 988                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 989                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 990                         ++cpu_idle_hltcnt;
 991                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 992                         __asm __volatile("cli");
 993                         splz();
 994                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 995                                 if (quick)
 996                                         cpu_idle_default_hook();
 997                                 else
 998                                         cpu_idle_hook();
 999                         }
1000                         __asm __volatile("sti");
1001                         ++cpu_idle_hltcnt;
1002                 } else {
1003                         splz();
1004                         __asm __volatile("sti");
1005                         ++cpu_idle_spincnt;
1006                 }
1007         }
1008 }
1009
1010 #ifdef SMP
1011
1012 /*
1013  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1014  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1015  * we let it spin.
1016  */
1017 void
1018 cpu_spinlock_contested(void)
1019 {
1020         cpu_pause();
1021 }
1022
1023 #endif
1024
1025 /*
1026  * Clear registers on exec
1027  */
1028 void
1029 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1030 {
1031         struct thread *td = curthread;
1032         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1033         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1034         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1035
1036         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1037         user_ldt_free(pcb);
1038
1039         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1040         regs->tf_eip = entry;
1041         regs->tf_esp = stack;
1042         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1043         regs->tf_ss = _udatasel;
1044         regs->tf_ds = _udatasel;
1045         regs->tf_es = _udatasel;
1046         regs->tf_fs = _udatasel;
1047         regs->tf_gs = _udatasel;
1048         regs->tf_cs = _ucodesel;
1049
1050         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1051         regs->tf_ebx = ps_strings;
1052
1053         /*
1054          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1055          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1056          */
1057         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1058                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1059                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1060                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1061                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1062                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1063                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1064                 if (pcb == td->td_pcb) {
1065                         /*
1066                          * Clear the debug registers on the running
1067                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1068                          * the next process we switch to.
1069                          */
1070                         reset_dbregs();
1071                 }
1072                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1073         }
1074
1075         /*
1076          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1077          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1078          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1079          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1080          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1081          */
1082         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1083
1084         /*
1085          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1086          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1087          * in npxdna().
1088          */
1089         crit_enter();
1090         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1091
1092 #if NNPX > 0
1093         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1094         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1095 #endif
1096         crit_exit();
1097
1098         /*
1099          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1100          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1101          * return value to 0.
1102          */
1103 }
1104
1105 void
1106 cpu_setregs(void)
1107 {
1108         unsigned int cr0;
1109
1110         cr0 = rcr0();
1111         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1112         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1113         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1114         load_cr0(cr0);
1115         load_gs(_udatasel);
1116 }
1117
1118 static int
1119 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1120 {
1121         int error;
1122         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1123                 req);
1124         if (!error && req->newptr)
1125                 resettodr();
1126         return (error);
1127 }
1128
1129 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1130         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1131
1132 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1133         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1134
1135 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1136         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1137
1138 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1139         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1140
1141 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1142 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1143         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1144
1145 /*
1146  * Initialize 386 and configure to run kernel
1147  */
1148
1149 /*
1150  * Initialize segments & interrupt table
1151  */
1152
1153 int _default_ldt;
1154 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1155 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1156 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1157 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1158
1159 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1160 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1161
1162 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1163 extern int has_f00f_bug;
1164 #endif
1165
1166 static struct i386tss dblfault_tss;
1167 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1168
1169 extern  struct user *proc0paddr;
1170
1171
1172 /* software prototypes -- in more palatable form */
1173 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1174 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0x0,                    /* length */
1177         0,                      /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         0,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1184 {       0x0,                    /* segment base address  */
1185         0xfffff,                /* length - all address space */
1186         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         1,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1193 {       0x0,                    /* segment base address  */
1194         0xfffff,                /* length - all address space */
1195         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         1,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1200         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1202 {       0x0,                    /* segment base address  */
1203         0xfffff,                /* length - all address space */
1204         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1205         0,                      /* segment descriptor priority level */
1206         1,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1211 {
1212         0x0,                    /* segment base address */
1213         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1214         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1215         0,                      /* segment descriptor priority level */
1216         1,                      /* segment descriptor present */
1217         0, 0,
1218         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1219         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1220 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1221 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1222         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1223         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1224         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1225         1,                      /* segment descriptor present */
1226         0, 0,
1227         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1228         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1229 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1230 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1231         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1232         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1233         0,                      /* segment descriptor priority level */
1234         1,                      /* segment descriptor present */
1235         0, 0,
1236         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1237         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1238 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1239 {       0x0,                    /* segment base address  */
1240         0x0,                    /* length - all address space */
1241         0,                      /* segment type */
1242         0,                      /* segment descriptor priority level */
1243         0,                      /* segment descriptor present */
1244         0, 0,
1245         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1246         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1247 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1248 {       0x400,                  /* segment base address */
1249         0xfffff,                /* length */
1250         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1251         0,                      /* segment descriptor priority level */
1252         1,                      /* segment descriptor present */
1253         0, 0,
1254         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1255         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1256 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1257 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1258         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1259         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1260         0,                      /* segment descriptor priority level */
1261         1,                      /* segment descriptor present */
1262         0, 0,
1263         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1264         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1265 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1266 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1267         0xfffff,                /* length */
1268         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1269         0,                      /* segment descriptor priority level */
1270         1,                      /* segment descriptor present */
1271         0, 0,
1272         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1273         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1274 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1275 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1276         0xfffff,                /* length */
1277         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1278         0,                      /* segment descriptor priority level */
1279         1,                      /* segment descriptor present */
1280         0, 0,
1281         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1282         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1283 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1284 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1285         0xfffff,                /* length */
1286         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1287         0,                      /* segment descriptor priority level */
1288         1,                      /* segment descriptor present */
1289         0, 0,
1290         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1291         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1292 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1293 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1294         0xfffff,                /* length */
1295         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1296         0,                      /* segment descriptor priority level */
1297         1,                      /* segment descriptor present */
1298         0, 0,
1299         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1300         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1301 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1302 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1303         0xfffff,                /* length */
1304         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1305         0,                      /* segment descriptor priority level */
1306         1,                      /* segment descriptor present */
1307         0, 0,
1308         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1309         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1310 /* GTLS_START 15 TLS */
1311 {       0x0,                    /* segment base address  */
1312         0x0,                    /* length */
1313         0,                      /* segment type */
1314         0,                      /* segment descriptor priority level */
1315         0,                      /* segment descriptor present */
1316         0, 0,
1317         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1318         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1319 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1320 {       0x0,                    /* segment base address  */
1321         0x0,                    /* length */
1322         0,                      /* segment type */
1323         0,                      /* segment descriptor priority level */
1324         0,                      /* segment descriptor present */
1325         0, 0,
1326         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1327         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1328 /* GTLS_END 17 TLS */
1329 {       0x0,                    /* segment base address  */
1330         0x0,                    /* length */
1331         0,                      /* segment type */
1332         0,                      /* segment descriptor priority level */
1333         0,                      /* segment descriptor present */
1334         0, 0,
1335         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1336         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1337 };
1338
1339 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1340         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1341 {       0x0,                    /* segment base address  */
1342         0x0,                    /* length - all address space */
1343         0,                      /* segment type */
1344         0,                      /* segment descriptor priority level */
1345         0,                      /* segment descriptor present */
1346         0, 0,
1347         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1348         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1349         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1350 {       0x0,                    /* segment base address  */
1351         0x0,                    /* length - all address space */
1352         0,                      /* segment type */
1353         0,                      /* segment descriptor priority level */
1354         0,                      /* segment descriptor present */
1355         0, 0,
1356         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1357         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1358         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1359 {       0x0,                    /* segment base address  */
1360         0x0,                    /* length - all address space */
1361         0,                      /* segment type */
1362         0,                      /* segment descriptor priority level */
1363         0,                      /* segment descriptor present */
1364         0, 0,
1365         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1366         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1367         /* Code Descriptor for user */
1368 {       0x0,                    /* segment base address  */
1369         0xfffff,                /* length - all address space */
1370         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1371         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1372         1,                      /* segment descriptor present */
1373         0, 0,
1374         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1375         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1376         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1377 {       0x0,                    /* segment base address  */
1378         0x0,                    /* length - all address space */
1379         0,                      /* segment type */
1380         0,                      /* segment descriptor priority level */
1381         0,                      /* segment descriptor present */
1382         0, 0,
1383         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1384         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1385         /* Data Descriptor for user */
1386 {       0x0,                    /* segment base address  */
1387         0xfffff,                /* length - all address space */
1388         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1389         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1390         1,                      /* segment descriptor present */
1391         0, 0,
1392         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1393         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1394 };
1395
1396 void
1397 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1398 {
1399         struct gate_descriptor *ip;
1400
1401         ip = idt + idx;
1402         ip->gd_looffset = (int)func;
1403         ip->gd_selector = selec;
1404         ip->gd_stkcpy = 0;
1405         ip->gd_xx = 0;
1406         ip->gd_type = typ;
1407         ip->gd_dpl = dpl;
1408         ip->gd_p = 1;
1409         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1410 }
1411
1412 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1413
1414 extern inthand_t
1415         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1416         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1417         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1418         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1419         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1420         IDTVEC(rsvd0);
1421 extern inthand_t
1422         IDTVEC(int0x80_syscall);
1423
1424 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1425 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1426 #endif
1427
1428 void
1429 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1430 {
1431         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1432         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1433         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1434         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1435         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1436         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1437         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1442  * available physical memory in the system, then test this memory and
1443  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1444  *
1445  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1446  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1447  *
1448  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1449  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1450  */
1451 static void
1452 getmemsize(int first)
1453 {
1454         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1455         int hasbrokenint12;
1456         u_int basemem, extmem;
1457         struct vm86frame vmf;
1458         struct vm86context vmc;
1459         vm_offset_t pa;
1460         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1461         pt_entry_t *pte;
1462         quad_t maxmem;
1463         struct {
1464                 u_int64_t base;
1465                 u_int64_t length;
1466                 u_int32_t type;
1467         } *smap;
1468         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1469
1470         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1471         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1472         basemem = 0;
1473
1474         /*
1475          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1476          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1477          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1478          */
1479         hasbrokenint12 = 0;
1480         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1481         if (hasbrokenint12) {
1482                 goto int15e820;
1483         }
1484
1485         /*
1486          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1487          * value give the bios some scribble space just in case.
1488          */
1489         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1490         basemem = vmf.vmf_ax;
1491         if (basemem > 640) {
1492                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1493                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1494                 basemem = 636;
1495         }
1496
1497         /*
1498          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1499          * between the end of base memory and the start of
1500          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1501          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1502          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1503          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1504          * to begin with and then parts of it are remapped.
1505          * The parts that aren't remapped form holes that
1506          * remain read-only and are unused by the kernel.
1507          * The base memory area is below the physical end of
1508          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1509          * The part of it from PAGE_SIZE to
1510          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1511          * remapped and used by the kernel later.)
1512          *
1513          * This code is similar to the code used in
1514          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1515          * allocated we simply change the mapping.
1516          */
1517         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1518              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1519                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1520                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1521         }
1522
1523         /*
1524          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1525          * that the bios can scribble on it.
1526          */
1527         pte = vm86paddr;
1528         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1529                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1530
1531 int15e820:
1532         /*
1533          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1534          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1535          */
1536         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1537         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1538
1539         /*
1540          * get memory map with INT 15:E820
1541          */
1542 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1543 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1544
1545         vmc.npages = 0;
1546         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1547         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1548
1549         physmap_idx = 0;
1550         vmf.vmf_ebx = 0;
1551         do {
1552                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1553                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1554                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1555                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1556                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1557                         break;
1558                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1559                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1560                                 smap->type,
1561                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1562                                 (u_int32_t)smap->base,
1563                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1564                                 (u_int32_t)smap->length);
1565
1566                 if (smap->type != 0x01)
1567                         goto next_run;
1568
1569                 if (smap->length == 0)
1570                         goto next_run;
1571
1572                 Realmem += smap->length;
1573
1574                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1575                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1576                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1577                         goto next_run;
1578                 }
1579
1580                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1581                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1582                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1583                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1584                                                 "memory region, ignoring "
1585                                                 "second region\n");
1586                                 }
1587                                 Realmem -= smap->length;
1588                                 goto next_run;
1589                         }
1590                 }
1591
1592                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1593                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1594                         goto next_run;
1595                 }
1596
1597                 physmap_idx += 2;
1598                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1599                         kprintf("Too many segments in the physical "
1600                                 "address map, giving up\n");
1601                         break;
1602                 }
1603                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1604                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1605 next_run:
1606                 ; /* fix GCC3.x warning */
1607         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1608
1609         /*
1610          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1611          */
1612         if (basemem == 0) {
1613                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1614                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1615                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1616                                 break;
1617                         }
1618                 }
1619
1620                 if (basemem == 0) {
1621                         basemem = 640;
1622                 }
1623
1624                 if (basemem > 640) {
1625                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1626                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1627                         basemem = 640;
1628                 }
1629
1630                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1631                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1632                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1633                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1634                 }
1635
1636                 pte = vm86paddr;
1637                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1638                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1639         }
1640
1641         if (physmap[1] != 0)
1642                 goto physmap_done;
1643
1644         /*
1645          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1646          */
1647         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1648         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1649                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1650         } else {
1651 #if 0
1652                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1653                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1654                 extmem = vmf.vmf_ax;
1655 #else
1656                 /*
1657                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1658                  */
1659                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1660 #endif
1661         }
1662
1663         /*
1664          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1665          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1666          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1667          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1668          * them beyond the limit.
1669          *
1670          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1671          *      chop it to 15MB.
1672          */
1673         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1674                 extmem = 15 * 1024;
1675
1676         physmap[0] = 0;
1677         physmap[1] = basemem * 1024;
1678         physmap_idx = 2;
1679         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1680         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1681
1682 physmap_done:
1683         /*
1684          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1685          */
1686
1687         base_memory = physmap[1];
1688 #ifdef SMP
1689         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1690         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1691 #endif
1692
1693         /* Save EBDA address, if any */
1694         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1695         ebda_addr <<= 4;
1696
1697         /*
1698          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1699          * highest page of the physical address space.  It should be
1700          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1701          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1702          */
1703         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1704
1705 #ifdef MAXMEM
1706         Maxmem = MAXMEM / 4;
1707 #endif
1708
1709         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1710                 Maxmem = atop(maxmem);
1711
1712         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1713             (boothowto & RB_VERBOSE))
1714                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1715
1716         /*
1717          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1718          * extend the last memory segment to the new limit.
1719          */
1720         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1721                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1722
1723         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1724         pmap_bootstrap(first, 0);
1725
1726         /*
1727          * Size up each available chunk of physical memory.
1728          */
1729         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1730         pa_indx = 0;
1731         da_indx = 1;
1732         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1733         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1734         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1735
1736         pte = CMAP1;
1737
1738         /*
1739          * Get dcons buffer address
1740          */
1741         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1742             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1743                 dcons_addr = 0;
1744
1745         /*
1746          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1747          * round up the start address and round down the end address.
1748          */
1749         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1750                 vm_offset_t end;
1751
1752                 end = ptoa(Maxmem);
1753                 if (physmap[i + 1] < end)
1754                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1755                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1756                         int tmp, page_bad, full;
1757 #if 0
1758                         int *ptr = 0;
1759 #else
1760                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1761 #endif
1762                         full = FALSE;
1763
1764                         /*
1765                          * block out kernel memory as not available.
1766                          */
1767                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1768                                 goto do_dump_avail;
1769
1770                         /*
1771                          * block out dcons buffer
1772                          */
1773                         if (dcons_addr > 0
1774                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1775                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1776                                 goto do_dump_avail;
1777
1778                         page_bad = FALSE;
1779
1780                         /*
1781                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1782                          */
1783                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1784                         cpu_invltlb();
1785
1786                         tmp = *(int *)ptr;
1787                         /*
1788                          * Test for alternating 1's and 0's
1789                          */
1790                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1791                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1792                                 page_bad = TRUE;
1793                         }
1794                         /*
1795                          * Test for alternating 0's and 1's
1796                          */
1797                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1798                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1799                         page_bad = TRUE;
1800                         }
1801                         /*
1802                          * Test for all 1's
1803                          */
1804                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1805                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1806                                 page_bad = TRUE;
1807                         }
1808                         /*
1809                          * Test for all 0's
1810                          */
1811                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1812                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1813                                 page_bad = TRUE;
1814                         }
1815                         /*
1816                          * Restore original value.
1817                          */
1818                         *(int *)ptr = tmp;
1819
1820                         /*
1821                          * Adjust array of valid/good pages.
1822                          */
1823                         if (page_bad == TRUE) {
1824                                 continue;
1825                         }
1826                         /*
1827                          * If this good page is a continuation of the
1828                          * previous set of good pages, then just increase
1829                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1830                          * Note that "end" points one higher than end,
1831                          * making the range >= start and < end.
1832                          * If we're also doing a speculative memory
1833                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1834                          * so that we keep going. The first bad page
1835                          * will terminate the loop.
1836                          */
1837                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1838                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1839                         } else {
1840                                 pa_indx++;
1841                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1842                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1843                                         pa_indx--;
1844                                         full = TRUE;
1845                                         goto do_dump_avail;
1846                                 }
1847                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1848                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1849                         }
1850                         physmem++;
1851 do_dump_avail:
1852                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1853                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1854                         } else {
1855                                 da_indx++;
1856                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1857                                         da_indx--;
1858                                         goto do_next;
1859                                 }
1860                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1861                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1862                         }
1863 do_next:
1864                         if (full)
1865                                 break;
1866
1867                 }
1868         }
1869         *pte = 0;
1870         cpu_invltlb();
1871
1872         /*
1873          * XXX
1874          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1875          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1876          * calculation, etc.).
1877          */
1878         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1879             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1880                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1881                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1882                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1883         }
1884
1885         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1886
1887         /* Trim off space for the message buffer. */
1888         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1889
1890         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1891 }
1892
1893 struct machintr_abi MachIntrABI;
1894
1895 /*
1896  * IDT VECTORS:
1897  *      0       Divide by zero
1898  *      1       Debug
1899  *      2       NMI
1900  *      3       BreakPoint
1901  *      4       OverFlow
1902  *      5       Bound-Range
1903  *      6       Invalid OpCode
1904  *      7       Device Not Available (x87)
1905  *      8       Double-Fault
1906  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1907  *      10      Invalid-TSS
1908  *      11      Segment not present
1909  *      12      Stack
1910  *      13      General Protection
1911  *      14      Page Fault
1912  *      15      Reserved
1913  *      16      x87 FP Exception pending
1914  *      17      Alignment Check
1915  *      18      Machine Check
1916  *      19      SIMD floating point
1917  *      20-31   reserved
1918  *      32-255  INTn/external sources
1919  */
1920 void
1921 init386(int first)
1922 {
1923         struct gate_descriptor *gdp;
1924         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1925         struct mdglobaldata *gd;
1926
1927         /*
1928          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1929          */
1930         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1931         bzero(gd, sizeof(*gd));
1932
1933         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1934         thread0.td_gd = &gd->mi;
1935
1936         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1937
1938         metadata_missing = 0;
1939         if (bootinfo.bi_modulep) {
1940                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1941                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1942         } else {
1943                 metadata_missing = 1;
1944         }
1945         if (bootinfo.bi_envp)
1946                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1947
1948         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1949                 bootverbose++;
1950
1951         /*
1952          * Default MachIntrABI to ICU
1953          */
1954         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1955
1956         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1957         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1958         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1959
1960         /*
1961          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1962          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1963          */
1964         ncpus = 1;
1965         ncpus2 = 1;
1966         ncpus_fit = 1;
1967         /* Init basic tunables, hz etc */
1968         init_param1();
1969
1970         /*
1971          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1972          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1973          * the address space
1974          */
1975         /*
1976          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1977          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1978          */
1979         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1980         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1981
1982         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1983                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1984         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1985         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1986                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1987
1988         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1989
1990         /*
1991          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1992          * early in the boot sequence because the system assumes
1993          * that 'curthread' is never NULL.
1994          */
1995
1996         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1997 #ifdef BDE_DEBUGGER
1998                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1999                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
2000                         continue;
2001 #endif
2002                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2003         }
2004
2005         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2006         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2007         lgdt(&r_gdt);
2008
2009         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
2010         cpu_gdinit(gd, 0);
2011         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
2012         safepri = TDPRI_MAX;
2013
2014         /* make ldt memory segments */
2015         /*
2016          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2017          * should be spelled ...MAX_USER...
2018          */
2019         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2020         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2021         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2022                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2023
2024         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2025         lldt(_default_ldt);
2026         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2027         /* spinlocks and the BGL */
2028         init_locks();
2029
2030         /*
2031          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2032          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2033          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2034          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2035          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2036          * determine the fault address.
2037          */
2038         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2039 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2040                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041 #else
2042                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043 #endif
2044         }
2045         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2057         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2059         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2060         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2061         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2062         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2063         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2064         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2065         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2066                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2067
2068         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2069         r_idt.rd_base = (int) idt;
2070         lidt(&r_idt);
2071
2072         /*
2073          * Initialize the console before we print anything out.
2074          */
2075         cninit();
2076
2077         if (metadata_missing)
2078                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2079
2080 #if     NISA >0
2081         elcr_probe();
2082         isa_defaultirq();
2083 #endif
2084         rand_initialize();
2085
2086         /*
2087          * Initialize IRQ mapping
2088          *
2089          * NOTE:
2090          * SHOULD be after elcr_probe()
2091          */
2092         MachIntrABI_ICU.initmap();
2093 #ifdef SMP
2094         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2095 #endif
2096
2097 #ifdef DDB
2098         kdb_init();
2099         if (boothowto & RB_KDB)
2100                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2101 #endif
2102
2103         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2104         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2105         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2106         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2107
2108         /*
2109          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2110          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2111          */
2112         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2113         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2114         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2115         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2116         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2117         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2118         ltr(gsel_tss);
2119
2120         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2121             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2122         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2123             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2124         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2125         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2126         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2127         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2128             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2129         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2130         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2131         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2132
2133         vm86_initialize();
2134         getmemsize(first);
2135         init_param2(physmem);
2136
2137         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2138
2139         /* Map the message buffer. */
2140         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2141                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2142
2143         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2144
2145         /* make a call gate to reenter kernel with */
2146         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2147
2148         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2149         gdp->gd_looffset = x++;
2150         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2151         gdp->gd_stkcpy = 1;
2152         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2153         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2154         gdp->gd_p = 1;
2155         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2156
2157         /* XXX does this work? */
2158         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2159         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2160
2161         /* transfer to user mode */
2162
2163         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2164         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2165
2166         /* setup proc 0's pcb */
2167         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2168         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2169         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2170         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2171 }
2172
2173 /*
2174  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2175  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2176  * data space were allocated in locore.
2177  *
2178  * Note: the idlethread's cpl is 0
2179  *
2180  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2181  */
2182 void
2183 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2184 {
2185         if (cpu)
2186                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2187
2188         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2189                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2190                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2191                         0, &gd->mi);
2192         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2193         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2194         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2195         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2196 }
2197
2198 int
2199 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2200 {
2201         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2202             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2203                 return (TRUE);
2204         }
2205         return (FALSE);
2206 }
2207
2208 struct globaldata *
2209 globaldata_find(int cpu)
2210 {
2211         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2212         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2213 }
2214
2215 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2216 static void f00f_hack(void *unused);
2217 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2218
2219 static void
2220 f00f_hack(void *unused)
2221 {
2222         struct gate_descriptor *new_idt;
2223         vm_offset_t tmp;
2224
2225         if (!has_f00f_bug)
2226                 return;
2227
2228         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2229
2230         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2231
2232         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2233         if (tmp == 0)
2234                 panic("kmem_alloc returned 0");
2235         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2236                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2237         /* Put the first seven entries in the lower page */
2238         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2239         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2240         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2241         lidt(&r_idt);
2242         idt = new_idt;
2243         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2244                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2245                 panic("vm_map_protect failed");
2246         return;
2247 }
2248 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2249
2250 int
2251 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2252 {
2253         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2254         return (0);
2255 }
2256
2257 int
2258 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2259 {
2260         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2261         return (0);
2262 }
2263
2264 int
2265 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2266 {
2267         struct trapframe *tp;
2268
2269         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2270         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2271         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2272         regs->r_es = tp->tf_es;
2273         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2274         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2275         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2276         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2277         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2278         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2279         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2280         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2281         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2282         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2283         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2284         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2285         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2286         return (0);
2287 }
2288
2289 int
2290 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2291 {
2292         struct trapframe *tp;
2293
2294         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2295         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2296             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2297                 return (EINVAL);
2298         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2299         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2300         tp->tf_es = regs->r_es;
2301         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2302         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2303         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2304         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2305         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2306         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2307         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2308         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2309         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2310         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2311         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2312         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2313         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2314         return (0);
2315 }
2316
2317 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2318 static void
2319 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2320 {
2321         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2322         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2323         int i;
2324
2325         /* FPU control/status */
2326         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2327         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2328         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2329         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2330         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2331         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2332         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2333         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2334
2335         /* FPU registers */
2336         for (i = 0; i < 8; ++i)
2337                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2338 }
2339
2340 static void
2341 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2342 {
2343         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2344         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2345         int i;
2346
2347         /* FPU control/status */
2348         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2349         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2350         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2351         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2352         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2353         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2354         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2355         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2356
2357         /* FPU registers */
2358         for (i = 0; i < 8; ++i)
2359                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2360 }
2361 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2362
2363 int
2364 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2365 {
2366 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2367         if (cpu_fxsr) {
2368                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2369                                 (struct save87 *)fpregs);
2370                 return (0);
2371         }
2372 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2373         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2374         return (0);
2375 }
2376
2377 int
2378 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2379 {
2380 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2381         if (cpu_fxsr) {
2382                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2383                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2384                 return (0);
2385         }
2386 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2387         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2388         return (0);
2389 }
2390
2391 int
2392 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2393 {
2394         if (lp == NULL) {
2395                 dbregs->dr0 = rdr0();
2396                 dbregs->dr1 = rdr1();
2397                 dbregs->dr2 = rdr2();
2398                 dbregs->dr3 = rdr3();
2399                 dbregs->dr4 = rdr4();
2400                 dbregs->dr5 = rdr5();
2401                 dbregs->dr6 = rdr6();
2402                 dbregs->dr7 = rdr7();
2403         } else {
2404                 struct pcb *pcb;
2405
2406                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2407                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2408                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2409                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2410                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2411                 dbregs->dr4 = 0;
2412                 dbregs->dr5 = 0;
2413                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2414                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2415         }
2416         return (0);
2417 }
2418
2419 int
2420 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2421 {
2422         if (lp == NULL) {
2423                 load_dr0(dbregs->dr0);
2424                 load_dr1(dbregs->dr1);
2425                 load_dr2(dbregs->dr2);
2426                 load_dr3(dbregs->dr3);
2427                 load_dr4(dbregs->dr4);
2428                 load_dr5(dbregs->dr5);
2429                 load_dr6(dbregs->dr6);
2430                 load_dr7(dbregs->dr7);
2431         } else {
2432                 struct pcb *pcb;
2433                 struct ucred *ucred;
2434                 int i;
2435                 uint32_t mask1, mask2;
2436
2437                 /*
2438                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2439                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2440                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2441                  * TRCTRAP.
2442                  */
2443                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2444                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2445                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2446                                 return (EINVAL);
2447
2448                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2449                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2450
2451                 /*
2452                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2453                  * process's address space.  If a process could do this, it
2454                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2455                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2456                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2457                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2458                  * uid 0.
2459                  *
2460                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2461                  * address space is written into from within the kernel
2462                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2463                  * from within kernel mode?
2464                  */
2465
2466                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2467                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2468                                 /* dr0 is enabled */
2469                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2470                                         return (EINVAL);
2471                         }
2472
2473                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2474                                 /* dr1 is enabled */
2475                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2476                                         return (EINVAL);
2477                         }
2478
2479                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2480                                 /* dr2 is enabled */
2481                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2482                                         return (EINVAL);
2483                         }
2484
2485                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2486                                 /* dr3 is enabled */
2487                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2488                                         return (EINVAL);
2489                         }
2490                 }
2491
2492                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2493                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2494                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2495                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2496                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2497                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2498
2499                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2500         }
2501
2502         return (0);
2503 }
2504
2505 /*
2506  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2507  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2508  */
2509 int
2510 user_dbreg_trap(void)
2511 {
2512         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2513         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2514         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2515         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2516         int i;
2517
2518         dr7 = rdr7();
2519         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2520                 /*
2521                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2522                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2523                  * hardware debug registers
2524                  */
2525                 return 0;
2526         }
2527
2528         nbp = 0;
2529         dr6 = rdr6();
2530         bp = dr6 & 0x0000000f;
2531
2532         if (!bp) {
2533                 /*
2534                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2535                  * trap was not caused by any of the debug registers
2536                  */
2537                 return 0;
2538         }
2539
2540         /*
2541          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2542          * which ones and if any of them are user space addresses
2543          */
2544
2545         if (bp & 0x01) {
2546                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2547         }
2548         if (bp & 0x02) {
2549                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2550         }
2551         if (bp & 0x04) {
2552                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2553         }
2554         if (bp & 0x08) {
2555                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2556         }
2557
2558         for (i=0; i<nbp; i++) {
2559                 if (addr[i] <
2560                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2561                         /*
2562                          * addr[i] is in user space
2563                          */
2564                         return nbp;
2565                 }
2566         }
2567
2568         /*
2569          * None of the breakpoints are in user space.
2570          */
2571         return 0;
2572 }
2573
2574
2575 #ifndef DDB
2576 void
2577 Debugger(const char *msg)
2578 {
2579         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2580 }
2581 #endif /* no DDB */
2582
2583 #ifdef DDB
2584
2585 /*
2586  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2587  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2588  * called inside DDB.
2589  *
2590  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2591  */
2592
2593 #undef inb
2594 #undef outb
2595
2596 /* silence compiler warnings */
2597 u_char inb(u_int);
2598 void outb(u_int, u_char);
2599
2600 u_char
2601 inb(u_int port)
2602 {
2603         u_char  data;
2604         /*
2605          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2606          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2607          * if we tell it to load (u_short) port.
2608          */
2609         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2610         return (data);
2611 }
2612
2613 void
2614 outb(u_int port, u_char data)
2615 {
2616         u_char  al;
2617         /*
2618          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2619          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2620          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2621          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2622          */
2623         al = data;
2624         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2625 }
2626
2627 #endif /* DDB */
2628
2629
2630
2631 #include "opt_cpu.h"
2632
2633
2634 /*
2635  * initialize all the SMP locks
2636  */
2637
2638 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2639 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2640
2641 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2642 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2643
2644 /* critical region around INTR() routines */
2645 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2646
2647 /* lock region used by kernel profiling */
2648 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2649
2650 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2651 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2652
2653 /* lock regions around the clock hardware */
2654 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2655
2656 /* lock around the MP rendezvous */
2657 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2658
2659 static void
2660 init_locks(void)
2661 {
2662 #ifdef SMP
2663         /*
2664          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2665          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2666          */
2667         cpu_get_initial_mplock();
2668 #endif
2669         /* DEPRECATED */
2670         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2671         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2672         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2673         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2674         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2675         spin_lock_init(&com_spinlock);
2676         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2677
2678         /* our token pool needs to work early */
2679         lwkt_token_pool_init();
2680 }