sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.86 2006/02/17 19:18:06 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89
  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/reg.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/ipl.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386 (int first);
 124 extern void dblfault_handler (void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup (void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160 int cold = 1;
 161
 162 static int
 163 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 164 {
 165         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 166         return (error);
 167 }
 168
 169 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 170         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 171
 172 static int
 173 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 174 {
 175         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 176                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 177         return (error);
 178 }
 179
 180 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 181         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 182
 183 static int
 184 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 185 {
 186         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 187                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 188         return (error);
 189 }
 190
 191 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 192         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 193
 194 static int
 195 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 196 {
 197         int error;
 198
 199         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 200          * some initial nulls).
 201          */
 202         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 203                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 204         if(error) return(error);
 205         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 206                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 207                         msgbufp->msg_bufr,req);
 208         }
 209         return(error);
 210 }
 211
 212 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 213         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 214
 215 static int msgbuf_clear;
 216
 217 static int
 218 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 219 {
 220         int error;
 221         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 222                 req);
 223         if (!error && req->newptr) {
 224                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 225                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 226                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 227                 msgbuf_clear=0;
 228         }
 229         return (error);
 230 }
 231
 232 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 233         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 234         "Clear kernel message buffer");
 235
 236 int bootverbose = 0;
 237 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 238 long dumplo;
 239
 240 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 241
 242 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 243 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 244 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 245 static struct trapframe proc0_tf;
 246
 247 static void
 248 cpu_startup(dummy)
 249         void *dummy;
 250 {
 251         caddr_t v;
 252         vm_offset_t minaddr;
 253         vm_offset_t maxaddr;
 254         vm_size_t size = 0;
 255         int firstaddr;
 256
 257         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 258                 bootverbose++;
 259
 260         /*
 261          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 262          */
 263         printf("%s", version);
 264         startrtclock();
 265         printcpuinfo();
 266         panicifcpuunsupported();
 267 #ifdef PERFMON
 268         perfmon_init();
 269 #endif
 270         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 271         /*
 272          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 273          */
 274         if (bootverbose) {
 275                 int indx;
 276
 277                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 278                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 279                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 280
 281                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 282                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 283                             size1 / PAGE_SIZE);
 284                 }
 285         }
 286
 287         /*
 288          * Allocate space for system data structures.
 289          * The first available kernel virtual address is in "v".
 290          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 291          * As pages of memory are allocated and cleared,
 292          * "firstaddr" is incremented.
 293          * An index into the kernel page table corresponding to the
 294          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 295          */
 296
 297         /*
 298          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 299          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 300          * addresses to the various data structures.
 301          */
 302         firstaddr = 0;
 303 again:
 304         v = (caddr_t)firstaddr;
 305
 306 #define valloc(name, type, num) \
 307             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 308 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 309             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 310
 311         /*
 312          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 313          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 314          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 315          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 316          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 317          * maxbcache bytes.
 318          *
 319          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 320          */
 321         if (nbuf == 0) {
 322                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 323                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 324
 325                 nbuf = 50;
 326                 if (kbytes > 4096)
 327                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 328                 if (kbytes > 65536)
 329                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 330                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 331                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 332         }
 333
 334         /*
 335          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 336          * kernel_map.
 337          */
 338         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 339             (BKVASIZE * 2)) {
 340                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 341                     (BKVASIZE * 2);
 342                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 343         }
 344
 345         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 346 #ifdef NSWBUF_MIN
 347         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 348                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 349 #endif
 350 #ifdef DIRECTIO
 351         ffs_rawread_setup();
 352 #endif
 353
 354         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 355         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 356         v = bufhashinit(v);
 357
 358         /*
 359          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 360          */
 361         if (firstaddr == 0) {
 362                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 363                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 364                 if (firstaddr == 0)
 365                         panic("startup: no room for tables");
 366                 goto again;
 367         }
 368
 369         /*
 370          * End of second pass, addresses have been assigned
 371          */
 372         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 373                 panic("startup: table size inconsistency");
 374
 375         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 376                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 377         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 378                                 (nbuf*BKVASIZE));
 379         buffer_map->system_map = 1;
 380         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 381                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 382         pager_map->system_map = 1;
 383         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 384                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 385
 386 #if defined(USERCONFIG)
 387         userconfig();
 388         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 389 #endif
 390
 391         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 392             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 393
 394         /*
 395          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 396          */
 397         bufinit();
 398         vm_pager_bufferinit();
 399
 400 #ifdef SMP
 401         /*
 402          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 403          */
 404         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 405         mp_announce();
 406 #endif  /* SMP */
 407         cpu_setregs();
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Send an interrupt to process.
 412  *
 413  * Stack is set up to allow sigcode stored
 414  * at top to call routine, followed by kcall
 415  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 416  * resets the signal mask, the stack, and the
 417  * frame pointer, it returns to the user
 418  * specified pc, psl.
 419  */
 420 void
 421 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 422         sig_t catcher;
 423         int sig;
 424         sigset_t *mask;
 425         u_long code;
 426 {
 427         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 428         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 429         struct trapframe *regs;
 430         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 431         struct sigframe sf, *sfp;
 432         int oonstack;
 433
 434         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 435         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 436
 437         /* save user context */
 438         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 439         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 440         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 441         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 442         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 443         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 444
 445         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 446         /* XXX lwp flags */
 447         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 448             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 449                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 450                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 451                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 452         }
 453         else
 454                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 455
 456         /* Translate the signal is appropriate */
 457         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 458                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 459                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 460         }
 461
 462         /* Build the argument list for the signal handler. */
 463         sf.sf_signum = sig;
 464         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 465         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 466                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 467                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 468                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 469
 470                 /* fill siginfo structure */
 471                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 472                 sf.sf_si.si_code = code;
 473                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 474         }
 475         else {
 476                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 477                 sf.sf_siginfo = code;
 478                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 479                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 480         }
 481
 482         /*
 483          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 484          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 485          * eflags.
 486          */
 487         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 488                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 489                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 490
 491                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 492                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 493                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 494                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 495
 496                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 497                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 498                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 499                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 500
 501                 /*
 502                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 503                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 504                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 505                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 506                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 507                  */
 508                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 509         }
 510
 511         /*
 512          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 513          */
 514         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 515                 /*
 516                  * Something is wrong with the stack pointer.
 517                  * ...Kill the process.
 518                  */
 519                 sigexit(p, SIGILL);
 520         }
 521
 522         regs->tf_esp = (int)sfp;
 523         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 524         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 525         regs->tf_cs = _ucodesel;
 526         regs->tf_ds = _udatasel;
 527         regs->tf_es = _udatasel;
 528         regs->tf_fs = _udatasel;
 529         regs->tf_ss = _udatasel;
 530 }
 531
 532 /*
 533  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 534  *
 535  * System call to cleanup state after a signal
 536  * has been taken.  Reset signal mask and
 537  * stack state from context left by sendsig (above).
 538  * Return to previous pc and psl as specified by
 539  * context left by sendsig. Check carefully to
 540  * make sure that the user has not modified the
 541  * state to gain improper privileges.
 542  */
 543 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 544 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 545
 546 int
 547 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 548 {
 549         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 550         struct trapframe *regs;
 551         ucontext_t *ucp;
 552         int cs, eflags;
 553
 554         ucp = uap->sigcntxp;
 555
 556         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 557                 return (EFAULT);
 558
 559         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 560         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 561
 562         if (eflags & PSL_VM) {
 563                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 564                 struct vm86_kernel *vm86;
 565
 566                 /*
 567                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 568                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 569                  */
 570                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 571                         return (EINVAL);
 572                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 573                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 574                         return (EINVAL);
 575
 576                 /* go back to user mode if both flags are set */
 577                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 578                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 579
 580                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 581                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 582                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 583                 } else {
 584                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 585                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 586                 }
 587                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 588                 tf->tf_eflags = eflags;
 589                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 590                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 591                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 592                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 593                 tf->tf_ds = _udatasel;
 594                 tf->tf_es = _udatasel;
 595                 tf->tf_fs = _udatasel;
 596         } else {
 597                 /*
 598                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 599                  */
 600                 /*
 601                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 602                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 603                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 604                  * the signal context during signal handling and there is no
 605                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 606                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 607                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 608                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 609                  */
 610                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 611                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 612                         return(EINVAL);
 613                 }
 614
 615                 /*
 616                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 617                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 618                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 619                  */
 620                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 621                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 622                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 623                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 624                         return(EINVAL);
 625                 }
 626                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 627         }
 628
 629         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 630                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 631         else
 632                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 633
 634         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 635         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 636         return(EJUSTRETURN);
 637 }
 638
 639 /*
 640  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 641  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 642  * already been pushed on the stack.
 643  */
 644 struct upc_frame {
 645         register_t      eax;
 646         register_t      ecx;
 647         register_t      edx;
 648         register_t      flags;
 649         register_t      oldip;
 650 };
 651
 652 void
 653 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 654 {
 655         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 656         struct trapframe *regs;
 657         struct upcall upcall;
 658         struct upc_frame upc_frame;
 659         int     crit_count = 0;
 660
 661         /*
 662          * Get the upcall data structure
 663          */
 664         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 665             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 666         ) {
 667                 vu->vu_pending = 0;
 668                 printf("bad upcall address\n");
 669                 return;
 670         }
 671
 672         /*
 673          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 674          * section count, mark the data structure as pending and return
 675          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 676          */
 677         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 678                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 679                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 680                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 681                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 682                 }
 683                 return;
 684         }
 685
 686         /*
 687          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 688          *
 689          * Bump our critical section count and set or clear the
 690          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 691          * pending.  The user will be responsible for calling
 692          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 693          */
 694         vu->vu_pending = 0;
 695         upcall.upc_pending = morepending;
 696         crit_count += TDPRI_CRIT;
 697         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 698                 sizeof(upcall.upc_pending));
 699         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 700                 sizeof(int));
 701
 702         /*
 703          * Construct a stack frame and issue the upcall
 704          */
 705         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 706         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 707         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 708         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 709         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 710         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 711         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 712             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 713                 printf("bad stack on upcall\n");
 714         } else {
 715                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 716                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 717                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 718                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 719                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 720         }
 721 }
 722
 723 /*
 724  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 725  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 726  * being overwritten by the syscall return value.
 727  *
 728  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 729  * and the function pointer in %eax.
 730  */
 731 int
 732 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 733 {
 734         struct upc_frame upc_frame;
 735         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 736         struct trapframe *regs;
 737         int error;
 738         struct upcall upcall;
 739         int crit_count;
 740
 741         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 742
 743         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 744         if (error == 0) {
 745             if (vu) {
 746                 /*
 747                  * This jumps us to the next ready context.
 748                  */
 749                 vu->vu_pending = 0;
 750                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 751                 crit_count = 0;
 752                 if (error == 0)
 753                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 754                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 755                 if (error == 0)
 756                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 757                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 758                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 759                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 760                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 761                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 762             } else {
 763                 /*
 764                  * This returns us to the originally interrupted code.
 765                  */
 766                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 767                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 768                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 769                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 770                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 771                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 772                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 773                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 774             }
 775         }
 776         if (error == 0)
 777                 error = EJUSTRETURN;
 778         return(error);
 779 }
 780
 781 /*
 782  * Machine dependent boot() routine
 783  *
 784  * I haven't seen anything to put here yet
 785  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 786  */
 787 void
 788 cpu_boot(int howto)
 789 {
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Shutdown the CPU as much as possible
 794  */
 795 void
 796 cpu_halt(void)
 797 {
 798         for (;;)
 799                 __asm__ ("hlt");
 800 }
 801
 802 /*
 803  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 804  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 805  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 806  *
 807  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 808  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 809  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 810  * critical section.
 811  *
 812  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 813  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 814  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 815  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 816  */
 817 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 818 static int      cpu_idle_hltcnt;
 819 static int      cpu_idle_spincnt;
 820 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 821     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 822 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 823     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 824 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 825     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 826
 827 static void
 828 cpu_idle_default_hook(void)
 829 {
 830         /*
 831          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 832          * following the sti.
 833          */
 834         __asm __volatile("sti; hlt");
 835 }
 836
 837 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 838 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 839
 840 void
 841 cpu_idle(void)
 842 {
 843         struct thread *td = curthread;
 844
 845         crit_exit();
 846         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 847         for (;;) {
 848                 /*
 849                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 850                  */
 851                 lwkt_switch();
 852
 853                 /*
 854                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 855                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 856                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 857                  */
 858                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 859                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 860                         __asm __volatile("cli");
 861                         splz();
 862                         if (!lwkt_runnable())
 863                             cpu_idle_hook();
 864 #ifdef SMP
 865                         else
 866                             __asm __volatile("pause");
 867 #endif
 868                         ++cpu_idle_hltcnt;
 869                 } else {
 870                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 871                         splz();
 872 #ifdef SMP
 873                         __asm __volatile("sti; pause");
 874 #else
 875                         __asm __volatile("sti");
 876 #endif
 877                         ++cpu_idle_spincnt;
 878                 }
 879         }
 880 }
 881
 882 /*
 883  * Clear registers on exec
 884  */
 885 void
 886 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 887         struct proc *p;
 888         u_long entry;
 889         u_long stack;
 890         u_long ps_strings;
 891 {
 892         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 893         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 894
 895         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 896         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 897         load_gs(_udatasel);
 898
 899         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 900         user_ldt_free(pcb);
 901
 902         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 903         regs->tf_eip = entry;
 904         regs->tf_esp = stack;
 905         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 906         regs->tf_ss = _udatasel;
 907         regs->tf_ds = _udatasel;
 908         regs->tf_es = _udatasel;
 909         regs->tf_fs = _udatasel;
 910         regs->tf_cs = _ucodesel;
 911
 912         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 913         regs->tf_ebx = ps_strings;
 914
 915         /*
 916          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 917          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 918          */
 919         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 920                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 921                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 922                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 923                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 924                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 925                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 926                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 927                         /*
 928                          * Clear the debug registers on the running
 929                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 930                          * the next process we switch to.
 931                          */
 932                         reset_dbregs();
 933                 }
 934                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 935         }
 936
 937         /*
 938          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 939          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 940          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 941          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 942          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 943          */
 944         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 945
 946         /*
 947          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 948          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 949          * in npxdna().
 950          */
 951         crit_enter();
 952         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 953
 954 #if NNPX > 0
 955         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 956         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 957 #endif
 958         crit_exit();
 959
 960         /*
 961          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 962          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 963          * return value to 0.
 964          */
 965 }
 966
 967 void
 968 cpu_setregs(void)
 969 {
 970         unsigned int cr0;
 971
 972         cr0 = rcr0();
 973         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 974         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 975 #ifdef I386_CPU
 976         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 977 #endif
 978                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 979         load_cr0(cr0);
 980         load_gs(_udatasel);
 981 }
 982
 983 static int
 984 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 985 {
 986         int error;
 987         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 988                 req);
 989         if (!error && req->newptr)
 990                 resettodr();
 991         return (error);
 992 }
 993
 994 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 995         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 996
 997 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
 998         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
 999
1000 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1001         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1002
1003 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1004         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1005
1006 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1007 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1008         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1009
1010 /*
1011  * Initialize 386 and configure to run kernel
1012  */
1013
1014 /*
1015  * Initialize segments & interrupt table
1016  */
1017
1018 int _default_ldt;
1019 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1020 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1021 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1022 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1023
1024 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1025 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1026
1027 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1028 extern int has_f00f_bug;
1029 #endif
1030
1031 static struct i386tss dblfault_tss;
1032 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1033
1034 extern  struct user *proc0paddr;
1035
1036
1037 /* software prototypes -- in more palatable form */
1038 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1039 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1040 {       0x0,                    /* segment base address  */
1041         0x0,                    /* length */
1042         0,                      /* segment type */
1043         0,                      /* segment descriptor priority level */
1044         0,                      /* segment descriptor present */
1045         0, 0,
1046         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1047         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1048 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1049 {       0x0,                    /* segment base address  */
1050         0xfffff,                /* length - all address space */
1051         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1052         0,                      /* segment descriptor priority level */
1053         1,                      /* segment descriptor present */
1054         0, 0,
1055         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1056         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1057 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1058 {       0x0,                    /* segment base address  */
1059         0xfffff,                /* length - all address space */
1060         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1061         0,                      /* segment descriptor priority level */
1062         1,                      /* segment descriptor present */
1063         0, 0,
1064         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1065         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1066 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1067 {       0x0,                    /* segment base address  */
1068         0xfffff,                /* length - all address space */
1069         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1070         0,                      /* segment descriptor priority level */
1071         1,                      /* segment descriptor present */
1072         0, 0,
1073         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1074         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1075 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1076 {
1077         0x0,                    /* segment base address */
1078         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1079         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1080         0,                      /* segment descriptor priority level */
1081         1,                      /* segment descriptor present */
1082         0, 0,
1083         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1084         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1085 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1086 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1087         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1088         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1089         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1090         1,                      /* segment descriptor present */
1091         0, 0,
1092         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1093         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1094 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1095 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1096         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1097         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1098         0,                      /* segment descriptor priority level */
1099         1,                      /* segment descriptor present */
1100         0, 0,
1101         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1102         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1103 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1104 {       0x0,                    /* segment base address  */
1105         0x0,                    /* length - all address space */
1106         0,                      /* segment type */
1107         0,                      /* segment descriptor priority level */
1108         0,                      /* segment descriptor present */
1109         0, 0,
1110         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1111         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1112 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1113 {       0x400,                  /* segment base address */
1114         0xfffff,                /* length */
1115         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1116         0,                      /* segment descriptor priority level */
1117         1,                      /* segment descriptor present */
1118         0, 0,
1119         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1120         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1121 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1122 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1123         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1124         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1125         0,                      /* segment descriptor priority level */
1126         1,                      /* segment descriptor present */
1127         0, 0,
1128         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1129         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1130 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1131 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1132         0xfffff,                /* length */
1133         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1134         0,                      /* segment descriptor priority level */
1135         1,                      /* segment descriptor present */
1136         0, 0,
1137         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1138         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1139 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1140 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1141         0xfffff,                /* length */
1142         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1143         0,                      /* segment descriptor priority level */
1144         1,                      /* segment descriptor present */
1145         0, 0,
1146         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1147         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1148 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1149 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1150         0xfffff,                /* length */
1151         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1152         0,                      /* segment descriptor priority level */
1153         1,                      /* segment descriptor present */
1154         0, 0,
1155         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1156         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1157 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1158 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1159         0xfffff,                /* length */
1160         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1161         0,                      /* segment descriptor priority level */
1162         1,                      /* segment descriptor present */
1163         0, 0,
1164         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1165         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1166 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1167 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1168         0xfffff,                /* length */
1169         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1170         0,                      /* segment descriptor priority level */
1171         1,                      /* segment descriptor present */
1172         0, 0,
1173         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1174         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1175 /* GTLS_START 15 TLS */
1176 {       0x0,                    /* segment base address  */
1177         0x0,                    /* length */
1178         0,                      /* segment type */
1179         0,                      /* segment descriptor priority level */
1180         0,                      /* segment descriptor present */
1181         0, 0,
1182         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1183         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1184 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1185 {       0x0,                    /* segment base address  */
1186         0x0,                    /* length */
1187         0,                      /* segment type */
1188         0,                      /* segment descriptor priority level */
1189         0,                      /* segment descriptor present */
1190         0, 0,
1191         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1192         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1193 /* GTLS_END 17 TLS */
1194 {       0x0,                    /* segment base address  */
1195         0x0,                    /* length */
1196         0,                      /* segment type */
1197         0,                      /* segment descriptor priority level */
1198         0,                      /* segment descriptor present */
1199         0, 0,
1200         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1201         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1202 };
1203
1204 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1205         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1206 {       0x0,                    /* segment base address  */
1207         0x0,                    /* length - all address space */
1208         0,                      /* segment type */
1209         0,                      /* segment descriptor priority level */
1210         0,                      /* segment descriptor present */
1211         0, 0,
1212         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1213         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1214         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1215 {       0x0,                    /* segment base address  */
1216         0x0,                    /* length - all address space */
1217         0,                      /* segment type */
1218         0,                      /* segment descriptor priority level */
1219         0,                      /* segment descriptor present */
1220         0, 0,
1221         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1222         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1223         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1224 {       0x0,                    /* segment base address  */
1225         0x0,                    /* length - all address space */
1226         0,                      /* segment type */
1227         0,                      /* segment descriptor priority level */
1228         0,                      /* segment descriptor present */
1229         0, 0,
1230         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1231         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1232         /* Code Descriptor for user */
1233 {       0x0,                    /* segment base address  */
1234         0xfffff,                /* length - all address space */
1235         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1236         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1237         1,                      /* segment descriptor present */
1238         0, 0,
1239         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1240         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1241         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1242 {       0x0,                    /* segment base address  */
1243         0x0,                    /* length - all address space */
1244         0,                      /* segment type */
1245         0,                      /* segment descriptor priority level */
1246         0,                      /* segment descriptor present */
1247         0, 0,
1248         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1249         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1250         /* Data Descriptor for user */
1251 {       0x0,                    /* segment base address  */
1252         0xfffff,                /* length - all address space */
1253         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1254         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1255         1,                      /* segment descriptor present */
1256         0, 0,
1257         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1258         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1259 };
1260
1261 void
1262 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1263         int idx;
1264         inthand_t *func;
1265         int typ;
1266         int dpl;
1267         int selec;
1268 {
1269         struct gate_descriptor *ip;
1270
1271         ip = idt + idx;
1272         ip->gd_looffset = (int)func;
1273         ip->gd_selector = selec;
1274         ip->gd_stkcpy = 0;
1275         ip->gd_xx = 0;
1276         ip->gd_type = typ;
1277         ip->gd_dpl = dpl;
1278         ip->gd_p = 1;
1279         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1280 }
1281
1282 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1283
1284 extern inthand_t
1285         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1286         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1287         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1288         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1289         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1290         IDTVEC(rsvd0);
1291 extern inthand_t
1292         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1293         IDTVEC(int0x82_syscall);
1294
1295 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1296 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1297 #endif
1298
1299 void
1300 sdtossd(sd, ssd)
1301         struct segment_descriptor *sd;
1302         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1303 {
1304         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1305         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1306         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1307         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1308         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1309         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1310         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1315  * available physical memory in the system, then test this memory and
1316  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1317  *
1318  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1319  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1320  *
1321  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1322  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1323  */
1324 static void
1325 getmemsize(int first)
1326 {
1327         int i, physmap_idx, pa_indx;
1328         int hasbrokenint12;
1329         u_int basemem, extmem;
1330         struct vm86frame vmf;
1331         struct vm86context vmc;
1332         vm_offset_t pa;
1333         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1334         pt_entry_t *pte;
1335         const char *cp;
1336         struct {
1337                 u_int64_t base;
1338                 u_int64_t length;
1339                 u_int32_t type;
1340         } *smap;
1341         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1342
1343         hasbrokenint12 = 0;
1344         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1345         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1346         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1347         basemem = 0;
1348
1349         /*
1350          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1351          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1352          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1353          */
1354         if (hasbrokenint12) {
1355                 goto int15e820;
1356         }
1357
1358         /*
1359          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1360          * value give the bios some scribble space just in case.
1361          */
1362         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1363         basemem = vmf.vmf_ax;
1364         if (basemem > 640) {
1365                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1366                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1367                 basemem = 636;
1368         }
1369
1370         /*
1371          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1372          * between the end of base memory and the start of
1373          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1374          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1375          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1376          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1377          * to begin with and then parts of it are remapped.
1378          * The parts that aren't remapped form holes that
1379          * remain read-only and are unused by the kernel.
1380          * The base memory area is below the physical end of
1381          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1382          * The part of it from PAGE_SIZE to
1383          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1384          * remapped and used by the kernel later.)
1385          *
1386          * This code is similar to the code used in
1387          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1388          * allocated we simply change the mapping.
1389          */
1390         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1391              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1392                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1393                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1394         }
1395
1396         /*
1397          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1398          * that the bios can scribble on it.
1399          */
1400         pte = vm86paddr;
1401         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1402                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1403
1404 int15e820:
1405         /*
1406          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1407          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1408          */
1409         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1410         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1411
1412         /*
1413          * get memory map with INT 15:E820
1414          */
1415 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1416 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1417
1418         vmc.npages = 0;
1419         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1420         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1421
1422         physmap_idx = 0;
1423         vmf.vmf_ebx = 0;
1424         do {
1425                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1426                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1427                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1428                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1429                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1430                         break;
1431                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1432                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1433                                 smap->type,
1434                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1435                                 (u_int32_t)smap->base,
1436                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1437                                 (u_int32_t)smap->length);
1438
1439                 if (smap->type != 0x01)
1440                         goto next_run;
1441
1442                 if (smap->length == 0)
1443                         goto next_run;
1444
1445                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1446                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1447                             (u_int)(smap->length / 1024));
1448                         goto next_run;
1449                 }
1450
1451                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1452                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1453                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1454                                         printf(
1455         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1456                                 goto next_run;
1457                         }
1458                 }
1459
1460                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1461                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1462                         goto next_run;
1463                 }
1464
1465                 physmap_idx += 2;
1466                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1467                         printf(
1468                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1469                         break;
1470                 }
1471                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1472                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1473 next_run:
1474                 ; /* fix GCC3.x warning */
1475         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1476
1477         /*
1478          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1479          */
1480         if (basemem == 0) {
1481                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1482                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1483                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1484                                 break;
1485                         }
1486                 }
1487
1488                 if (basemem == 0) {
1489                         basemem = 640;
1490                 }
1491
1492                 if (basemem > 640) {
1493                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1494                                 basemem);
1495                         basemem = 640;
1496                 }
1497
1498                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1499                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1500                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1501                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1502                 }
1503
1504                 pte = vm86paddr;
1505                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1506                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1507         }
1508
1509         if (physmap[1] != 0)
1510                 goto physmap_done;
1511
1512         /*
1513          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1514          */
1515         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1516         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1517                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1518         } else {
1519 #if 0
1520                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1521                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1522                 extmem = vmf.vmf_ax;
1523 #else
1524                 /*
1525                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1526                  */
1527                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1528 #endif
1529         }
1530
1531         /*
1532          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1533          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1534          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1535          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1536          * them beyond the limit.
1537          *
1538          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1539          *      chop it to 15MB.
1540          */
1541         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1542                 extmem = 15 * 1024;
1543
1544         physmap[0] = 0;
1545         physmap[1] = basemem * 1024;
1546         physmap_idx = 2;
1547         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1548         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1549
1550 physmap_done:
1551         /*
1552          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1553          */
1554
1555 #ifdef SMP
1556         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1557         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1558
1559         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1560         mp_probe();
1561 #endif
1562
1563         /*
1564          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1565          * highest page of the physical address space.  It should be
1566          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1567          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1568          */
1569         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1570
1571 #ifdef MAXMEM
1572         Maxmem = MAXMEM / 4;
1573 #endif
1574
1575         /*
1576          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1577          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1578          */
1579         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1580                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1581                 char *ep;
1582
1583                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1584                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1585                         switch(*ep) {
1586                         case 'g':
1587                         case 'G':
1588                                 AllowMem <<= 10;
1589                         case 'm':
1590                         case 'M':
1591                                 AllowMem <<= 10;
1592                         case 'k':
1593                         case 'K':
1594                                 AllowMem <<= 10;
1595                                 break;
1596                         default:
1597                                 AllowMem = sanity = 0;
1598                         }
1599                         if (AllowMem < sanity)
1600                                 AllowMem = 0;
1601                 }
1602                 if (AllowMem == 0)
1603                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1604                 else
1605                         Maxmem = atop(AllowMem);
1606         }
1607
1608         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1609             (boothowto & RB_VERBOSE))
1610                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1611
1612         /*
1613          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1614          * extend the last memory segment to the new limit.
1615          */
1616         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1617                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1618
1619         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1620         pmap_bootstrap(first, 0);
1621
1622         /*
1623          * Size up each available chunk of physical memory.
1624          */
1625         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1626         pa_indx = 0;
1627         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1628         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1629         pte = CMAP1;
1630
1631         /*
1632          * Get dcons buffer address
1633          */
1634         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1635             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1636                 dcons_addr = 0;
1637
1638         /*
1639          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1640          * round up the start address and round down the end address.
1641          */
1642         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1643                 vm_offset_t end;
1644
1645                 end = ptoa(Maxmem);
1646                 if (physmap[i + 1] < end)
1647                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1648                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1649                         int tmp, page_bad;
1650 #if 0
1651                         int *ptr = 0;
1652 #else
1653                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1654 #endif
1655
1656                         /*
1657                          * block out kernel memory as not available.
1658                          */
1659                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1660                                 continue;
1661
1662                         /*
1663                          * block out dcons buffer
1664                          */
1665                         if (dcons_addr > 0
1666                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1667                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1668                                 continue;
1669
1670                         page_bad = FALSE;
1671
1672                         /*
1673                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1674                          */
1675                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1676                         cpu_invltlb();
1677
1678                         tmp = *(int *)ptr;
1679                         /*
1680                          * Test for alternating 1's and 0's
1681                          */
1682                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1683                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1684                                 page_bad = TRUE;
1685                         }
1686                         /*
1687                          * Test for alternating 0's and 1's
1688                          */
1689                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1690                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1691                         page_bad = TRUE;
1692                         }
1693                         /*
1694                          * Test for all 1's
1695                          */
1696                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1697                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1698                                 page_bad = TRUE;
1699                         }
1700                         /*
1701                          * Test for all 0's
1702                          */
1703                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1704                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1705                                 page_bad = TRUE;
1706                         }
1707                         /*
1708                          * Restore original value.
1709                          */
1710                         *(int *)ptr = tmp;
1711
1712                         /*
1713                          * Adjust array of valid/good pages.
1714                          */
1715                         if (page_bad == TRUE) {
1716                                 continue;
1717                         }
1718                         /*
1719                          * If this good page is a continuation of the
1720                          * previous set of good pages, then just increase
1721                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1722                          * Note that "end" points one higher than end,
1723                          * making the range >= start and < end.
1724                          * If we're also doing a speculative memory
1725                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1726                          * so that we keep going. The first bad page
1727                          * will terminate the loop.
1728                          */
1729                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1730                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1731                         } else {
1732                                 pa_indx++;
1733                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1734                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1735                                         pa_indx--;
1736                                         break;
1737                                 }
1738                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1739                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1740                         }
1741                         physmem++;
1742                 }
1743         }
1744         *pte = 0;
1745         cpu_invltlb();
1746
1747         /*
1748          * XXX
1749          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1750          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1751          * calculation, etc.).
1752          */
1753         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1754             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1755                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1756                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1757                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1758         }
1759
1760         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1761
1762         /* Trim off space for the message buffer. */
1763         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1764
1765         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1766 }
1767
1768 /*
1769  * IDT VECTORS:
1770  *      0       Divide by zero
1771  *      1       Debug
1772  *      2       NMI
1773  *      3       BreakPoint
1774  *      4       OverFlow
1775  *      5       Bound-Range
1776  *      6       Invalid OpCode
1777  *      7       Device Not Available (x87)
1778  *      8       Double-Fault
1779  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1780  *      10      Invalid-TSS
1781  *      11      Segment not present
1782  *      12      Stack
1783  *      13      General Protection
1784  *      14      Page Fault
1785  *      15      Reserved
1786  *      16      x87 FP Exception pending
1787  *      17      Alignment Check
1788  *      18      Machine Check
1789  *      19      SIMD floating point
1790  *      20-31   reserved
1791  *      32-255  INTn/external sources
1792  */
1793 void
1794 init386(int first)
1795 {
1796         struct gate_descriptor *gdp;
1797         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1798         struct mdglobaldata *gd;
1799
1800         /*
1801          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1802          */
1803         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1804         bzero(gd, sizeof(*gd));
1805
1806         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1807
1808         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1809
1810         metadata_missing = 0;
1811         if (bootinfo.bi_modulep) {
1812                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1813                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1814         } else {
1815                 metadata_missing = 1;
1816         }
1817         if (bootinfo.bi_envp)
1818                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1819
1820         /*
1821          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1822          * at 0.
1823          */
1824         ncpus = 1;
1825         ncpus2 = 1;
1826         /* Init basic tunables, hz etc */
1827         init_param1();
1828
1829         /*
1830          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1831          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1832          * the address space
1833          */
1834         /*
1835          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1836          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1837          */
1838         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1839         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1840
1841         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1842                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1843         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1844         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1845                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1846
1847         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1848
1849         /*
1850          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1851          * early in the boot sequence because the system assumes
1852          * that 'curthread' is never NULL.
1853          */
1854
1855         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1856 #ifdef BDE_DEBUGGER
1857                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1858                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1859                         continue;
1860 #endif
1861                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1862         }
1863
1864         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1865         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1866         lgdt(&r_gdt);
1867
1868         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1869         cpu_gdinit(gd, 0);
1870         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1871         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1872         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1873         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1874         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1875         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1876         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1877         proc0.p_usched = usched_init();
1878         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1879         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1880         thread0.td_proc = &proc0;
1881         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1882         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1883         safepri = TDPRI_MAX;
1884
1885         /* make ldt memory segments */
1886         /*
1887          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1888          * should be spelled ...MAX_USER...
1889          */
1890         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1891         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1892         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1893                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1894
1895         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1896         lldt(_default_ldt);
1897         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1898         /* spinlocks and the BGL */
1899         init_locks();
1900
1901         /* exceptions */
1902         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1903 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1904                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905 #else
1906                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907 #endif
1908         }
1909         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1930                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1932                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1934                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1935
1936         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1937         r_idt.rd_base = (int) idt;
1938         lidt(&r_idt);
1939
1940         /*
1941          * Initialize the console before we print anything out.
1942          */
1943         cninit();
1944
1945         if (metadata_missing)
1946                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1947
1948 #if     NISA >0
1949         isa_defaultirq();
1950 #endif
1951         rand_initialize();
1952
1953 #ifdef DDB
1954         kdb_init();
1955         if (boothowto & RB_KDB)
1956                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1957 #endif
1958
1959         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1960         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1962         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1963
1964         /*
1965          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1966          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1967          */
1968         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1969         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1970         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1971         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1972         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1973         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1974         ltr(gsel_tss);
1975
1976         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1977             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1978         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1979             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1980         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1981         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1982         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1983         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1984             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1985         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1986         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1987         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1988
1989         vm86_initialize();
1990         getmemsize(first);
1991         init_param2(physmem);
1992
1993         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1994
1995         /* Map the message buffer. */
1996         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1997                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1998
1999         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2000
2001         /* make a call gate to reenter kernel with */
2002         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2003
2004         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2005         gdp->gd_looffset = x++;
2006         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2007         gdp->gd_stkcpy = 1;
2008         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2009         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2010         gdp->gd_p = 1;
2011         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2012
2013         /* XXX does this work? */
2014         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2015         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2016
2017         /* transfer to user mode */
2018
2019         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2020         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2021
2022         /* setup proc 0's pcb */
2023         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2024         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2025         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2026         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2031  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2032  * data space were allocated in locore.
2033  *
2034  * Note: the idlethread's cpl is 0
2035  *
2036  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2037  */
2038 void
2039 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2040 {
2041         if (cpu)
2042                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2043
2044         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2045                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2046                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2047                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2048         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2049         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2050         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2051         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2052 }
2053
2054 int
2055 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2056 {
2057         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2058             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2059                 return (TRUE);
2060         }
2061         return (FALSE);
2062 }
2063
2064 struct globaldata *
2065 globaldata_find(int cpu)
2066 {
2067         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2068         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2069 }
2070
2071 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2072 static void f00f_hack(void *unused);
2073 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2074
2075 static void
2076 f00f_hack(void *unused)
2077 {
2078         struct gate_descriptor *new_idt;
2079         vm_offset_t tmp;
2080
2081         if (!has_f00f_bug)
2082                 return;
2083
2084         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2085
2086         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2087
2088         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2089         if (tmp == 0)
2090                 panic("kmem_alloc returned 0");
2091         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2092                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2093         /* Put the first seven entries in the lower page */
2094         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2095         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2096         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2097         lidt(&r_idt);
2098         idt = new_idt;
2099         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2100                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2101                 panic("vm_map_protect failed");
2102         return;
2103 }
2104 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2105
2106 int
2107 ptrace_set_pc(p, addr)
2108         struct proc *p;
2109         unsigned long addr;
2110 {
2111         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2112         return (0);
2113 }
2114
2115 int
2116 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2117 {
2118         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2119         return (0);
2120 }
2121
2122 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2123         struct proc *p;
2124         vm_offset_t addr;
2125         size_t len;
2126 {
2127         vm_offset_t gap;
2128
2129         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2130                 return EPERM;
2131         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2132                 return 0;
2133
2134         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2135
2136         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2137                 return EPERM;
2138         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2139             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2140                 return 0;
2141         return EPERM;
2142 }
2143
2144 int ptrace_write_u(p, off, data)
2145         struct proc *p;
2146         vm_offset_t off;
2147         long data;
2148 {
2149         struct trapframe frame_copy;
2150         vm_offset_t min;
2151         struct trapframe *tp;
2152
2153         /*
2154          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2155          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2156          */
2157         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2158         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2159                 tp = p->p_md.md_regs;
2160                 frame_copy = *tp;
2161                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2162                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2163                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2164                         return (EINVAL);
2165                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2166                 return (0);
2167         }
2168
2169         /*
2170          * The PCB is at the end of the user area YYY
2171          */
2172         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2173         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2174         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2175                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2176                 return (0);
2177         }
2178         return (EFAULT);
2179 }
2180
2181 int
2182 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2183 {
2184         struct pcb *pcb;
2185         struct trapframe *tp;
2186
2187         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2188         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2189         regs->r_es = tp->tf_es;
2190         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2191         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2192         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2193         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2194         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2195         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2196         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2197         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2198         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2199         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2200         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2201         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2202         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2203         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2204         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2205         return (0);
2206 }
2207
2208 int
2209 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2210 {
2211         struct pcb *pcb;
2212         struct trapframe *tp;
2213
2214         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2215         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2216             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2217                 return (EINVAL);
2218         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2219         tp->tf_es = regs->r_es;
2220         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2221         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2222         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2223         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2224         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2225         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2226         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2227         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2228         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2229         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2230         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2231         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2232         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2233         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2234         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2235         return (0);
2236 }
2237
2238 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2239 static void
2240 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2241         struct savexmm *sv_xmm;
2242         struct save87 *sv_87;
2243 {
2244         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2245         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2246         int i;
2247
2248         /* FPU control/status */
2249         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2250         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2251         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2252         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2253         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2254         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2255         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2256         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2257
2258         /* FPU registers */
2259         for (i = 0; i < 8; ++i)
2260                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2261
2262         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2263 }
2264
2265 static void
2266 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2267         struct save87 *sv_87;
2268         struct savexmm *sv_xmm;
2269 {
2270         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2271         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2272         int i;
2273
2274         /* FPU control/status */
2275         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2276         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2277         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2278         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2279         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2280         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2281         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2282         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2283
2284         /* FPU registers */
2285         for (i = 0; i < 8; ++i)
2286                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2287
2288         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2289 }
2290 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2291
2292 int
2293 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2294 {
2295 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2296         if (cpu_fxsr) {
2297                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2298                                 (struct save87 *)fpregs);
2299                 return (0);
2300         }
2301 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2302         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2303         return (0);
2304 }
2305
2306 int
2307 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2308 {
2309 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2310         if (cpu_fxsr) {
2311                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2312                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2313                 return (0);
2314         }
2315 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2316         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2317         return (0);
2318 }
2319
2320 int
2321 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2322 {
2323         if (lp == NULL) {
2324                 dbregs->dr0 = rdr0();
2325                 dbregs->dr1 = rdr1();
2326                 dbregs->dr2 = rdr2();
2327                 dbregs->dr3 = rdr3();
2328                 dbregs->dr4 = rdr4();
2329                 dbregs->dr5 = rdr5();
2330                 dbregs->dr6 = rdr6();
2331                 dbregs->dr7 = rdr7();
2332         } else {
2333                 struct pcb *pcb;
2334
2335                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2336                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2337                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2338                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2339                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2340                 dbregs->dr4 = 0;
2341                 dbregs->dr5 = 0;
2342                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2343                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2344         }
2345         return (0);
2346 }
2347
2348 int
2349 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2350 {
2351         if (lp == NULL) {
2352                 load_dr0(dbregs->dr0);
2353                 load_dr1(dbregs->dr1);
2354                 load_dr2(dbregs->dr2);
2355                 load_dr3(dbregs->dr3);
2356                 load_dr4(dbregs->dr4);
2357                 load_dr5(dbregs->dr5);
2358                 load_dr6(dbregs->dr6);
2359                 load_dr7(dbregs->dr7);
2360         } else {
2361                 struct pcb *pcb;
2362                 struct ucred *ucred;
2363                 int i;
2364                 uint32_t mask1, mask2;
2365
2366                 /*
2367                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2368                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2369                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2370                  * TRCTRAP.
2371                  */
2372                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2373                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2374                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2375                                 return (EINVAL);
2376
2377                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2378                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2379
2380                 /*
2381                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2382                  * process's address space.  If a process could do this, it
2383                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2384                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2385                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2386                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2387                  * uid 0.
2388                  *
2389                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2390                  * address space is written into from within the kernel
2391                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2392                  * from within kernel mode?
2393                  */
2394
2395                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2396                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2397                                 /* dr0 is enabled */
2398                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2399                                         return (EINVAL);
2400                         }
2401
2402                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2403                                 /* dr1 is enabled */
2404                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2405                                         return (EINVAL);
2406                         }
2407
2408                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2409                                 /* dr2 is enabled */
2410                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2411                                         return (EINVAL);
2412                         }
2413
2414                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2415                                 /* dr3 is enabled */
2416                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2417                                         return (EINVAL);
2418                         }
2419                 }
2420
2421                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2422                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2423                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2424                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2425                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2426                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2427
2428                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2429         }
2430
2431         return (0);
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2436  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2437  */
2438 int
2439 user_dbreg_trap(void)
2440 {
2441         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2442         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2443         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2444         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2445         int i;
2446
2447         dr7 = rdr7();
2448         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2449                 /*
2450                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2451                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2452                  * hardware debug registers
2453                  */
2454                 return 0;
2455         }
2456
2457         nbp = 0;
2458         dr6 = rdr6();
2459         bp = dr6 & 0x0000000f;
2460
2461         if (!bp) {
2462                 /*
2463                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2464                  * trap was not caused by any of the debug registers
2465                  */
2466                 return 0;
2467         }
2468
2469         /*
2470          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2471          * which ones and if any of them are user space addresses
2472          */
2473
2474         if (bp & 0x01) {
2475                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2476         }
2477         if (bp & 0x02) {
2478                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2479         }
2480         if (bp & 0x04) {
2481                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2482         }
2483         if (bp & 0x08) {
2484                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2485         }
2486
2487         for (i=0; i<nbp; i++) {
2488                 if (addr[i] <
2489                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2490                         /*
2491                          * addr[i] is in user space
2492                          */
2493                         return nbp;
2494                 }
2495         }
2496
2497         /*
2498          * None of the breakpoints are in user space.
2499          */
2500         return 0;
2501 }
2502
2503
2504 #ifndef DDB
2505 void
2506 Debugger(const char *msg)
2507 {
2508         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2509 }
2510 #endif /* no DDB */
2511
2512 #include <sys/disklabel.h>
2513
2514 /*
2515  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2516  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2517  * if needed, and signal errors or early completion.
2518  *
2519  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2520  * block number, and returned.
2521  */
2522 struct bio *
2523 bounds_check_with_label(dev_t dev, struct bio *bio,
2524                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2525 {
2526         struct bio *nbio;
2527         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2528         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2529         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2530         int maxsz = p->p_size,
2531                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2532
2533         /* overwriting disk label ? */
2534         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2535         if (bio->bio_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2536 #if LABELSECTOR != 0
2537             bio->bio_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2538 #endif
2539             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2540                 bp->b_error = EROFS;
2541                 goto bad;
2542         }
2543
2544 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2545         /* overwriting master boot record? */
2546         if (bio->bio_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2547             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2548                 bp->b_error = EROFS;
2549                 goto bad;
2550         }
2551 #endif
2552
2553         /* beyond partition? */
2554         if (bio->bio_blkno < 0 || bio->bio_blkno + sz > maxsz) {
2555                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2556                 if (bio->bio_blkno == maxsz) {
2557                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2558                         return(0);
2559                 }
2560                 /* or truncate if part of it fits */
2561                 sz = maxsz - bio->bio_blkno;
2562                 if (sz <= 0) {
2563                         bp->b_error = EINVAL;
2564                         goto bad;
2565                 }
2566                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2567         }
2568         nbio = push_bio(bio);
2569         nbio->bio_blkno = bio->bio_blkno + p->p_offset;
2570         return (nbio);
2571
2572 bad:
2573         bp->b_flags |= B_ERROR;
2574         return (NULL);
2575 }
2576
2577 #ifdef DDB
2578
2579 /*
2580  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2581  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2582  * called inside DDB.
2583  *
2584  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2585  */
2586
2587 #undef inb
2588 #undef outb
2589
2590 /* silence compiler warnings */
2591 u_char inb(u_int);
2592 void outb(u_int, u_char);
2593
2594 u_char
2595 inb(u_int port)
2596 {
2597         u_char  data;
2598         /*
2599          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2600          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2601          * if we tell it to load (u_short) port.
2602          */
2603         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2604         return (data);
2605 }
2606
2607 void
2608 outb(u_int port, u_char data)
2609 {
2610         u_char  al;
2611         /*
2612          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2613          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2614          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2615          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2616          */
2617         al = data;
2618         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2619 }
2620
2621 #endif /* DDB */
2622
2623
2624
2625 #include "opt_cpu.h"
2626
2627
2628 /*
2629  * initialize all the SMP locks
2630  */
2631
2632 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2633 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2634
2635 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2636 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2637
2638 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2639 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2640
2641 /* critical region around INTR() routines */
2642 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2643
2644 /* lock region used by kernel profiling */
2645 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2646
2647 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2648 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2649
2650 /* locks kernel printfs */
2651 struct spinlock_deprecated cons_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         /*
2663          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2664          */
2665         /*
2666          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2667          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2668          */
2669 #ifdef SMP
2670         cpu_get_initial_mplock();
2671 #endif
2672         /* DEPRECATED */
2673         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2674         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2675         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2676         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2677         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2678         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2679         spin_lock_init(&com_spinlock);
2680         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2681         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2682
2683         /* our token pool needs to work early */
2684         lwkt_token_pool_init();
2685 }
2686