sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_compat.h"
  44 #include "opt_cpu.h"
  45 #include "opt_ddb.h"
  46 #include "opt_directio.h"
  47 #include "opt_inet.h"
  48 #include "opt_ipx.h"
  49 #include "opt_maxmem.h"
  50 #include "opt_msgbuf.h"
  51 #include "opt_perfmon.h"
  52 #include "opt_swap.h"
  53 #include "opt_userconfig.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/sysproto.h>
  58 #include <sys/signalvar.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/linker.h>
  61 #include <sys/malloc.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/priv.h>
  64 #include <sys/buf.h>
  65 #include <sys/reboot.h>
  66 #include <sys/mbuf.h>
  67 #include <sys/msgbuf.h>
  68 #include <sys/sysent.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/vmmeter.h>
  71 #include <sys/bus.h>
  72 #include <sys/upcall.h>
  73 #include <sys/usched.h>
  74 #include <sys/reg.h>
  75
  76 #include <vm/vm.h>
  77 #include <vm/vm_param.h>
  78 #include <sys/lock.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80 #include <vm/vm_object.h>
  81 #include <vm/vm_page.h>
  82 #include <vm/vm_map.h>
  83 #include <vm/vm_pager.h>
  84 #include <vm/vm_extern.h>
  85
  86 #include <sys/thread2.h>
  87 #include <sys/mplock2.h>
  88 #include <sys/mutex2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/md_var.h>
 101 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 102 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 103 #include <machine/smp.h>
 104 #ifdef PERFMON
 105 #include <machine/perfmon.h>
 106 #endif
 107 #include <machine/cputypes.h>
 108 #include <machine/intr_machdep.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #include <sys/machintr.h>
 121 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
 122 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
 123 #include <machine_base/apic/lapic.h>
 124 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
 125 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
 126 #include <machine/mptable.h>
 127
 128 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 129
 130 extern void init386(int first);
 131 extern void dblfault_handler(void);
 132
 133 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 134 extern void finishidentcpu(void);
 135 extern void panicifcpuunsupported(void);
 136 extern void initializecpu(void);
 137
 138 static void cpu_startup(void *);
 139 static void pic_finish(void *);
 140 static void cpu_finish(void *);
 141 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 142 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 143 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 144 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 145 #ifdef DIRECTIO
 146 extern void ffs_rawread_setup(void);
 147 #endif /* DIRECTIO */
 148 static void init_locks(void);
 149
 150 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 151 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
 152 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
 153
 154 int     _udatasel, _ucodesel;
 155 u_int   atdevbase;
 156 #ifdef SMP
 157 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 158 #else
 159 int64_t tsc_offsets[1];
 160 #endif
 161
 162 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 163 extern int swtch_optim_stats;
 164 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 165         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 166 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 167         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 168 #endif
 169
 170 long physmem = 0;
 171
 172 u_long ebda_addr = 0;
 173
 174 int imcr_present = 0;
 175
 176 int naps = 0; /* # of Applications processors */
 177 struct mtx dt_lock;             /* lock for GDT and LDT */
 178
 179 u_int base_memory;
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         u_long pmem = ctob(physmem);
 185
 186         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 187         return (error);
 188 }
 189
 190 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 191         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 192
 193 static int
 194 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 195 {
 196         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 197                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 198         return (error);
 199 }
 200
 201 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 202         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 203
 204 static int
 205 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 206 {
 207         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 208                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 209         return (error);
 210 }
 211
 212 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 213         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 214
 215 vm_paddr_t Maxmem;
 216 vm_paddr_t Realmem;
 217
 218 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 219 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 220
 221
 222 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 223 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 224 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 225 static struct trapframe proc0_tf;
 226
 227 static void
 228 cpu_startup(void *dummy)
 229 {
 230         caddr_t v;
 231         vm_size_t size = 0;
 232         vm_offset_t firstaddr;
 233
 234         /*
 235          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 236          */
 237         kprintf("%s", version);
 238         startrtclock();
 239         printcpuinfo();
 240         panicifcpuunsupported();
 241 #ifdef PERFMON
 242         perfmon_init();
 243 #endif
 244         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 245                 (intmax_t)Realmem,
 246                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 247         /*
 248          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 249          */
 250         if (bootverbose) {
 251                 int indx;
 252
 253                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 254                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 255                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 256
 257                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 258                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 259                             size1 / PAGE_SIZE);
 260                 }
 261         }
 262
 263         /*
 264          * Allocate space for system data structures.
 265          * The first available kernel virtual address is in "v".
 266          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 267          * As pages of memory are allocated and cleared,
 268          * "firstaddr" is incremented.
 269          * An index into the kernel page table corresponding to the
 270          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 271          */
 272
 273         /*
 274          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 275          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 276          * addresses to the various data structures.
 277          */
 278         firstaddr = 0;
 279 again:
 280         v = (caddr_t)firstaddr;
 281
 282 #define valloc(name, type, num) \
 283             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 284 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 285             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 286
 287         /*
 288          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 289          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 290          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 291          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 292          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 293          * maxbcache bytes.
 294          *
 295          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 296          */
 297         if (nbuf == 0) {
 298                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 299                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 300
 301                 nbuf = 50;
 302                 if (kbytes > 4096)
 303                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 304                 if (kbytes > 65536)
 305                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 306                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 307                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 308         }
 309
 310         /*
 311          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 312          * kernel_map.
 313          */
 314         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 315                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 316                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 317         }
 318
 319         /* limit to 128 on i386 */
 320         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 321 #ifdef NSWBUF_MIN
 322         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 323                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 324 #endif
 325 #ifdef DIRECTIO
 326         ffs_rawread_setup();
 327 #endif
 328
 329         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 330         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 331
 332         /*
 333          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 334          */
 335         if (firstaddr == 0) {
 336                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 337                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 338                 if (firstaddr == 0)
 339                         panic("startup: no room for tables");
 340                 goto again;
 341         }
 342
 343         /*
 344          * End of second pass, addresses have been assigned
 345          */
 346         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 347                 panic("startup: table size inconsistency");
 348
 349         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 350                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 351         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 352                       (nbuf*BKVASIZE));
 353         buffer_map.system_map = 1;
 354         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 355                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 356         pager_map.system_map = 1;
 357
 358 #if defined(USERCONFIG)
 359         userconfig();
 360         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 361 #endif
 362
 363         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 364                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 365                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 366
 367         /*
 368          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 369          */
 370         bufinit();
 371         vm_pager_bufferinit();
 372 }
 373
 374 static void
 375 cpu_finish(void *dummy __unused)
 376 {
 377         cpu_setregs();
 378 }
 379
 380 static void
 381 pic_finish(void *dummy __unused)
 382 {
 383         /* Log ELCR information */
 384         elcr_dump();
 385
 386         /* Log MPTABLE information */
 387         mptable_pci_int_dump();
 388
 389         /* Finalize PIC */
 390         MachIntrABI.finalize();
 391 }
 392
 393 /*
 394  * Send an interrupt to process.
 395  *
 396  * Stack is set up to allow sigcode stored
 397  * at top to call routine, followed by kcall
 398  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 399  * resets the signal mask, the stack, and the
 400  * frame pointer, it returns to the user
 401  * specified pc, psl.
 402  */
 403 void
 404 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 405 {
 406         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 407         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 408         struct trapframe *regs;
 409         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 410         struct sigframe sf, *sfp;
 411         int oonstack;
 412
 413         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 414         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 415
 416         /* save user context */
 417         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 418         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 419         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 420         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 421         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 422
 423         /* make the size of the saved context visible to userland */
 424         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 425
 426         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 427         if ((lp->lwp_flags & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 428             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 429                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 430                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 431                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 432         } else {
 433                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 434         }
 435
 436         /* Translate the signal is appropriate */
 437         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 438                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 439                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 440         }
 441
 442         /* Build the argument list for the signal handler. */
 443         sf.sf_signum = sig;
 444         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 445         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 446                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 447                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 448                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 449
 450                 /* fill siginfo structure */
 451                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 452                 sf.sf_si.si_code = code;
 453                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 454         }
 455         else {
 456                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 457                 sf.sf_siginfo = code;
 458                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 459                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 460         }
 461
 462         /*
 463          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 464          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 465          * eflags.
 466          */
 467         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 468                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 469                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 470
 471                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 472                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 473                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 474                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 475
 476                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 477                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 478                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 479                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 480
 481                 /*
 482                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 483                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 484                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 485                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 486                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 487                  */
 488                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 489         }
 490
 491         /*
 492          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 493          */
 494         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 495
 496         /*
 497          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 498          */
 499         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 500                 /*
 501                  * Something is wrong with the stack pointer.
 502                  * ...Kill the process.
 503                  */
 504                 sigexit(lp, SIGILL);
 505         }
 506
 507         regs->tf_esp = (int)sfp;
 508         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 509
 510         /*
 511          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 512          * on function entry
 513          */
 514         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 515
 516         regs->tf_cs = _ucodesel;
 517         regs->tf_ds = _udatasel;
 518         regs->tf_es = _udatasel;
 519
 520         /*
 521          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 522          * the userland program might be using both.
 523          *
 524          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 525          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 526          * return to userland.
 527          */
 528         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 529                 regs->tf_fs = _udatasel;
 530                 regs->tf_gs = _udatasel;
 531         }
 532         regs->tf_ss = _udatasel;
 533 }
 534
 535 /*
 536  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 537  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 538  * issue.
 539  *
 540  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 541  * bad idea?
 542  */
 543 int
 544 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 545 {
 546         frame->tf_cs = _ucodesel;
 547         frame->tf_ds = _udatasel;
 548         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 549 #if 0
 550         frame->tf_fs = _udatasel;
 551         frame->tf_gs = _udatasel;
 552 #endif
 553         frame->tf_ss = _udatasel;
 554         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 555         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 556         return(0);
 557 }
 558
 559 int
 560 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 561 {
 562          struct segment_descriptor *desc;
 563          int i;
 564
 565          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 566                 desc = &tls->tls[i];
 567                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 568                         continue;
 569                 if (desc->sd_def32 == 0)
 570                         return(ENXIO);
 571                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 572                         return(ENXIO);
 573                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 574                         return(ENXIO);
 575                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 576                         return(ENXIO);
 577          }
 578          return(0);
 579 }
 580
 581 /*
 582  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 583  *
 584  * System call to cleanup state after a signal
 585  * has been taken.  Reset signal mask and
 586  * stack state from context left by sendsig (above).
 587  * Return to previous pc and psl as specified by
 588  * context left by sendsig. Check carefully to
 589  * make sure that the user has not modified the
 590  * state to gain improper privileges.
 591  *
 592  * MPSAFE
 593  */
 594 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 595 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 596
 597 int
 598 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 599 {
 600         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 601         struct trapframe *regs;
 602         ucontext_t uc;
 603         ucontext_t *ucp;
 604         int cs;
 605         int eflags;
 606         int error;
 607
 608         /*
 609          * We have to copy the information into kernel space so userland
 610          * can't modify it while we are sniffing it.
 611          */
 612         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 613         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 614         if (error)
 615                 return (error);
 616         ucp = &uc;
 617         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 618
 619         if (eflags & PSL_VM) {
 620                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 621                 struct vm86_kernel *vm86;
 622
 623                 /*
 624                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 625                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 626                  */
 627                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 628                         return (EINVAL);
 629                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 630                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 631                         return (EINVAL);
 632
 633                 /* go back to user mode if both flags are set */
 634                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 635                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 636
 637                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 638                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 639                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 640                 } else {
 641                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 642                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 643                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 644                 }
 645                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 646                 tf->tf_eflags = eflags;
 647                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 648                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 649                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 650                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 651                 tf->tf_ds = _udatasel;
 652                 tf->tf_es = _udatasel;
 653 #if 0
 654                 tf->tf_fs = _udatasel;
 655                 tf->tf_gs = _udatasel;
 656 #endif
 657         } else {
 658                 /*
 659                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 660                  */
 661                 /*
 662                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 663                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 664                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 665                  * the signal context during signal handling and there is no
 666                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 667                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 668                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 669                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 670                  */
 671                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 672                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 673                         return(EINVAL);
 674                 }
 675
 676                 /*
 677                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 678                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 679                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 680                  */
 681                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 682                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 683                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 684                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 685                         return(EINVAL);
 686                 }
 687                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 688         }
 689
 690         /*
 691          * Restore the FPU state from the frame
 692          */
 693         crit_enter();
 694         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 695
 696         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 697                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 698         else
 699                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 700
 701         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 702         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 703         crit_exit();
 704         return(EJUSTRETURN);
 705 }
 706
 707 /*
 708  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 709  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 710  * already been pushed on the stack.
 711  */
 712 struct upc_frame {
 713         register_t      eax;
 714         register_t      ecx;
 715         register_t      edx;
 716         register_t      flags;
 717         register_t      oldip;
 718 };
 719
 720 void
 721 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 722 {
 723         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 724         struct trapframe *regs;
 725         struct upcall upcall;
 726         struct upc_frame upc_frame;
 727         int     crit_count = 0;
 728
 729         /*
 730          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 731          * context, switch back to the virtual kernel context before
 732          * trying to post the signal.
 733          */
 734         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 735                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 736                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 737         }
 738
 739         /*
 740          * Get the upcall data structure
 741          */
 742         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 743             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 744         ) {
 745                 vu->vu_pending = 0;
 746                 kprintf("bad upcall address\n");
 747                 return;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 752          * section count, mark the data structure as pending and return
 753          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 754          */
 755         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 756                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 757                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 758                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 759                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 760                 }
 761                 return;
 762         }
 763
 764         /*
 765          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 766          *
 767          * Bump our critical section count and set or clear the
 768          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 769          * pending.  The user will be responsible for calling
 770          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 771          */
 772         vu->vu_pending = 0;
 773         upcall.upc_pending = morepending;
 774         ++crit_count;
 775         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 776                 sizeof(upcall.upc_pending));
 777         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 778                 sizeof(int));
 779
 780         /*
 781          * Construct a stack frame and issue the upcall
 782          */
 783         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 784         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 785         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 786         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 787         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 788         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 789         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 790             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 791                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 792         } else {
 793                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 794                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 795                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 796                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 797                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 798         }
 799 }
 800
 801 /*
 802  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 803  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 804  * being overwritten by the syscall return value.
 805  *
 806  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 807  * and the function pointer in %eax.
 808  */
 809 int
 810 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 811 {
 812         struct upc_frame upc_frame;
 813         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 814         struct trapframe *regs;
 815         int error;
 816         struct upcall upcall;
 817         int crit_count;
 818
 819         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 820
 821         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 822         if (error == 0) {
 823             if (vu) {
 824                 /*
 825                  * This jumps us to the next ready context.
 826                  */
 827                 vu->vu_pending = 0;
 828                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 829                 crit_count = 0;
 830                 if (error == 0)
 831                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 832                 ++crit_count;
 833                 if (error == 0)
 834                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 835                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 836                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 837                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 838                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 839                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 840             } else {
 841                 /*
 842                  * This returns us to the originally interrupted code.
 843                  */
 844                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 845                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 846                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 847                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 848                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 849                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 850                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 851                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 852             }
 853         }
 854         if (error == 0)
 855                 error = EJUSTRETURN;
 856         return(error);
 857 }
 858
 859 /*
 860  * Machine dependent boot() routine
 861  *
 862  * I haven't seen anything to put here yet
 863  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 864  */
 865 void
 866 cpu_boot(int howto)
 867 {
 868 }
 869
 870 /*
 871  * Shutdown the CPU as much as possible
 872  */
 873 void
 874 cpu_halt(void)
 875 {
 876         for (;;)
 877                 __asm__ __volatile("hlt");
 878 }
 879
 880 /*
 881  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 882  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 883  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 884  *
 885  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 886  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 887  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 888  * critical section.
 889  *
 890  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 891  *
 892  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 893  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 894  */
 895 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 896 static int      cpu_idle_hltcnt;
 897 static int      cpu_idle_spincnt;
 898 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 899 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 900     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 901 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 902     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 903 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 904     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 905 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 906     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 907
 908 static void
 909 cpu_idle_default_hook(void)
 910 {
 911         /*
 912          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 913          * following the sti.
 914          */
 915         __asm __volatile("sti; hlt");
 916 }
 917
 918 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 919 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 920
 921 void
 922 cpu_idle(void)
 923 {
 924         globaldata_t gd = mycpu;
 925         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
 926         int reqflags;
 927         int quick;
 928
 929         crit_exit();
 930         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 931         for (;;) {
 932                 /*
 933                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 934                  */
 935                 lwkt_switch();
 936
 937                 /*
 938                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 939                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 940                  * splz() does the job.
 941                  *
 942                  * cpu_idle_hlt:
 943                  *      0       Never halt, just spin
 944                  *
 945                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 946                  *              This typically eats more power than the
 947                  *              ACPI halt.
 948                  *
 949                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 950                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 951                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 952                  *
 953                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 954                  *              eats the least amount of power but the cpu
 955                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 956                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 957                  *
 958                  *
 959                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 960                  *       section.
 961                  *
 962                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 963                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 964                  *       it overflows.
 965                  */
 966                 ++gd->gd_idle_repeat;
 967                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 968                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 969                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 970                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 971
 972                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 973                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 974                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 975                         ++cpu_idle_hltcnt;
 976                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 977                         __asm __volatile("cli");
 978                         splz();
 979                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 980                                 if (quick)
 981                                         cpu_idle_default_hook();
 982                                 else
 983                                         cpu_idle_hook();
 984                         }
 985                         __asm __volatile("sti");
 986                         ++cpu_idle_hltcnt;
 987                 } else {
 988                         splz();
 989                         __asm __volatile("sti");
 990                         ++cpu_idle_spincnt;
 991                 }
 992         }
 993 }
 994
 995 #ifdef SMP
 996
 997 /*
 998  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 999  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1000  * we let it spin.
1001  */
1002 void
1003 cpu_spinlock_contested(void)
1004 {
1005         cpu_pause();
1006 }
1007
1008 #endif
1009
1010 /*
1011  * Clear registers on exec
1012  */
1013 void
1014 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1015 {
1016         struct thread *td = curthread;
1017         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1018         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1019         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1020
1021         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1022         user_ldt_free(pcb);
1023
1024         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1025         regs->tf_eip = entry;
1026         regs->tf_esp = stack;
1027         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1028         regs->tf_ss = _udatasel;
1029         regs->tf_ds = _udatasel;
1030         regs->tf_es = _udatasel;
1031         regs->tf_fs = _udatasel;
1032         regs->tf_gs = _udatasel;
1033         regs->tf_cs = _ucodesel;
1034
1035         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1036         regs->tf_ebx = ps_strings;
1037
1038         /*
1039          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1040          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1041          */
1042         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1043                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1044                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1045                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1046                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1047                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1048                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1049                 if (pcb == td->td_pcb) {
1050                         /*
1051                          * Clear the debug registers on the running
1052                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1053                          * the next process we switch to.
1054                          */
1055                         reset_dbregs();
1056                 }
1057                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1058         }
1059
1060         /*
1061          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1062          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1063          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1064          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1065          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1066          */
1067         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1068
1069         /*
1070          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1071          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1072          * in npxdna().
1073          */
1074         crit_enter();
1075         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1076
1077 #if NNPX > 0
1078         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1079         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1080 #endif
1081         crit_exit();
1082
1083         /*
1084          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1085          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1086          * return value to 0.
1087          */
1088 }
1089
1090 void
1091 cpu_setregs(void)
1092 {
1093         unsigned int cr0;
1094
1095         cr0 = rcr0();
1096         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1097         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1098         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1099         load_cr0(cr0);
1100         load_gs(_udatasel);
1101 }
1102
1103 static int
1104 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1105 {
1106         int error;
1107         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1108                 req);
1109         if (!error && req->newptr)
1110                 resettodr();
1111         return (error);
1112 }
1113
1114 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1115         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1116
1117 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1118         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1119
1120 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1121         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1122
1123 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1124         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1125
1126 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1127 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1128         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1129
1130 /*
1131  * Initialize 386 and configure to run kernel
1132  */
1133
1134 /*
1135  * Initialize segments & interrupt table
1136  */
1137
1138 int _default_ldt;
1139 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1140 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1141 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1142 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1143
1144 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1145 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1146
1147 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1148 extern int has_f00f_bug;
1149 #endif
1150
1151 static struct i386tss dblfault_tss;
1152 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1153
1154 extern  struct user *proc0paddr;
1155
1156
1157 /* software prototypes -- in more palatable form */
1158 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1159 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1160 {       0x0,                    /* segment base address  */
1161         0x0,                    /* length */
1162         0,                      /* segment type */
1163         0,                      /* segment descriptor priority level */
1164         0,                      /* segment descriptor present */
1165         0, 0,
1166         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1167         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1168 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1169 {       0x0,                    /* segment base address  */
1170         0xfffff,                /* length - all address space */
1171         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1172         0,                      /* segment descriptor priority level */
1173         1,                      /* segment descriptor present */
1174         0, 0,
1175         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1176         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1177 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1178 {       0x0,                    /* segment base address  */
1179         0xfffff,                /* length - all address space */
1180         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1181         0,                      /* segment descriptor priority level */
1182         1,                      /* segment descriptor present */
1183         0, 0,
1184         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1185         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1186 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1187 {       0x0,                    /* segment base address  */
1188         0xfffff,                /* length - all address space */
1189         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1190         0,                      /* segment descriptor priority level */
1191         1,                      /* segment descriptor present */
1192         0, 0,
1193         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1194         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1195 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1196 {
1197         0x0,                    /* segment base address */
1198         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1199         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1200         0,                      /* segment descriptor priority level */
1201         1,                      /* segment descriptor present */
1202         0, 0,
1203         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1204         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1205 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1206 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1207         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1208         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1209         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1210         1,                      /* segment descriptor present */
1211         0, 0,
1212         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1213         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1214 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1215 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1216         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1217         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1218         0,                      /* segment descriptor priority level */
1219         1,                      /* segment descriptor present */
1220         0, 0,
1221         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1222         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1223 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
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 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1233 {       0x400,                  /* segment base address */
1234         0xfffff,                /* length */
1235         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1236         0,                      /* 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 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1242 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1243         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1244         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1245         0,                      /* segment descriptor priority level */
1246         1,                      /* segment descriptor present */
1247         0, 0,
1248         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1249         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1250 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1251 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1252         0xfffff,                /* length */
1253         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1254         0,                      /* segment descriptor priority level */
1255         1,                      /* segment descriptor present */
1256         0, 0,
1257         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1258         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1259 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1260 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1261         0xfffff,                /* length */
1262         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1263         0,                      /* segment descriptor priority level */
1264         1,                      /* segment descriptor present */
1265         0, 0,
1266         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1267         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1268 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1269 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1270         0xfffff,                /* length */
1271         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1272         0,                      /* segment descriptor priority level */
1273         1,                      /* segment descriptor present */
1274         0, 0,
1275         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1276         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1277 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1278 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1279         0xfffff,                /* length */
1280         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1281         0,                      /* segment descriptor priority level */
1282         1,                      /* segment descriptor present */
1283         0, 0,
1284         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1285         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1286 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1287 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1288         0xfffff,                /* length */
1289         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1290         0,                      /* segment descriptor priority level */
1291         1,                      /* segment descriptor present */
1292         0, 0,
1293         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1294         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1295 /* GTLS_START 15 TLS */
1296 {       0x0,                    /* segment base address  */
1297         0x0,                    /* length */
1298         0,                      /* segment type */
1299         0,                      /* segment descriptor priority level */
1300         0,                      /* segment descriptor present */
1301         0, 0,
1302         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1303         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1304 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1305 {       0x0,                    /* segment base address  */
1306         0x0,                    /* length */
1307         0,                      /* segment type */
1308         0,                      /* segment descriptor priority level */
1309         0,                      /* segment descriptor present */
1310         0, 0,
1311         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1312         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1313 /* GTLS_END 17 TLS */
1314 {       0x0,                    /* segment base address  */
1315         0x0,                    /* length */
1316         0,                      /* segment type */
1317         0,                      /* segment descriptor priority level */
1318         0,                      /* segment descriptor present */
1319         0, 0,
1320         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1321         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1322 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1323 {       0x0,                    /* segment base address  */
1324         0x0,                    /* length */
1325         0,                      /* segment type */
1326         0,                      /* segment descriptor priority level */
1327         0,                      /* segment descriptor present */
1328         0, 0,
1329         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1330         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1331 };
1332
1333 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1334         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1335 {       0x0,                    /* segment base address  */
1336         0x0,                    /* length - all address space */
1337         0,                      /* segment type */
1338         0,                      /* segment descriptor priority level */
1339         0,                      /* segment descriptor present */
1340         0, 0,
1341         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1342         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1343         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1344 {       0x0,                    /* segment base address  */
1345         0x0,                    /* length - all address space */
1346         0,                      /* segment type */
1347         0,                      /* segment descriptor priority level */
1348         0,                      /* segment descriptor present */
1349         0, 0,
1350         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1351         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1352         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1353 {       0x0,                    /* segment base address  */
1354         0x0,                    /* length - all address space */
1355         0,                      /* segment type */
1356         0,                      /* segment descriptor priority level */
1357         0,                      /* segment descriptor present */
1358         0, 0,
1359         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1360         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1361         /* Code Descriptor for user */
1362 {       0x0,                    /* segment base address  */
1363         0xfffff,                /* length - all address space */
1364         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1365         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1366         1,                      /* segment descriptor present */
1367         0, 0,
1368         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1369         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1370         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1371 {       0x0,                    /* segment base address  */
1372         0x0,                    /* length - all address space */
1373         0,                      /* segment type */
1374         0,                      /* segment descriptor priority level */
1375         0,                      /* segment descriptor present */
1376         0, 0,
1377         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1378         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1379         /* Data Descriptor for user */
1380 {       0x0,                    /* segment base address  */
1381         0xfffff,                /* length - all address space */
1382         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1383         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1384         1,                      /* segment descriptor present */
1385         0, 0,
1386         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1387         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1388 };
1389
1390 void
1391 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1392 {
1393         struct gate_descriptor *ip;
1394
1395         ip = idt + idx;
1396         ip->gd_looffset = (int)func;
1397         ip->gd_selector = selec;
1398         ip->gd_stkcpy = 0;
1399         ip->gd_xx = 0;
1400         ip->gd_type = typ;
1401         ip->gd_dpl = dpl;
1402         ip->gd_p = 1;
1403         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1404 }
1405
1406 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1407
1408 extern inthand_t
1409         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1410         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1411         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1412         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1413         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1414         IDTVEC(rsvd0);
1415 extern inthand_t
1416         IDTVEC(int0x80_syscall);
1417
1418 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1419 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1420 #endif
1421
1422 void
1423 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1424 {
1425         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1426         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1427         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1428         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1429         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1430         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1431         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1436  * available physical memory in the system, then test this memory and
1437  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1438  *
1439  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1440  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1441  *
1442  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1443  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1444  */
1445 static void
1446 getmemsize(int first)
1447 {
1448         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1449         int hasbrokenint12;
1450         u_int basemem, extmem;
1451         struct vm86frame vmf;
1452         struct vm86context vmc;
1453         vm_offset_t pa;
1454         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1455         pt_entry_t *pte;
1456         quad_t maxmem;
1457         struct {
1458                 u_int64_t base;
1459                 u_int64_t length;
1460                 u_int32_t type;
1461         } *smap;
1462         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1463
1464         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1465         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1466         basemem = 0;
1467
1468         /*
1469          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1470          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1471          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1472          */
1473         hasbrokenint12 = 0;
1474         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1475         if (hasbrokenint12) {
1476                 goto int15e820;
1477         }
1478
1479         /*
1480          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1481          * value give the bios some scribble space just in case.
1482          */
1483         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1484         basemem = vmf.vmf_ax;
1485         if (basemem > 640) {
1486                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1487                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1488                 basemem = 636;
1489         }
1490
1491         /*
1492          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1493          * between the end of base memory and the start of
1494          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1495          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1496          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1497          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1498          * to begin with and then parts of it are remapped.
1499          * The parts that aren't remapped form holes that
1500          * remain read-only and are unused by the kernel.
1501          * The base memory area is below the physical end of
1502          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1503          * The part of it from PAGE_SIZE to
1504          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1505          * remapped and used by the kernel later.)
1506          *
1507          * This code is similar to the code used in
1508          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1509          * allocated we simply change the mapping.
1510          */
1511         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1512              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1513                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1514                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1515         }
1516
1517         /*
1518          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1519          * that the bios can scribble on it.
1520          */
1521         pte = vm86paddr;
1522         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1523                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1524
1525 int15e820:
1526         /*
1527          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1528          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1529          */
1530         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1531         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1532
1533         /*
1534          * get memory map with INT 15:E820
1535          */
1536 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1537 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1538
1539         vmc.npages = 0;
1540         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1541         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1542
1543         physmap_idx = 0;
1544         vmf.vmf_ebx = 0;
1545         do {
1546                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1547                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1548                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1549                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1550                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1551                         break;
1552                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1553                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1554                                 smap->type,
1555                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1556                                 (u_int32_t)smap->base,
1557                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1558                                 (u_int32_t)smap->length);
1559
1560                 if (smap->type != 0x01)
1561                         goto next_run;
1562
1563                 if (smap->length == 0)
1564                         goto next_run;
1565
1566                 Realmem += smap->length;
1567
1568                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1569                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1570                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1571                         goto next_run;
1572                 }
1573
1574                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1575                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1576                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1577                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1578                                                 "memory region, ignoring "
1579                                                 "second region\n");
1580                                 }
1581                                 Realmem -= smap->length;
1582                                 goto next_run;
1583                         }
1584                 }
1585
1586                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1587                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1588                         goto next_run;
1589                 }
1590
1591                 physmap_idx += 2;
1592                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1593                         kprintf("Too many segments in the physical "
1594                                 "address map, giving up\n");
1595                         break;
1596                 }
1597                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1598                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1599 next_run:
1600                 ; /* fix GCC3.x warning */
1601         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1602
1603         /*
1604          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1605          */
1606         if (basemem == 0) {
1607                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1608                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1609                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1610                                 break;
1611                         }
1612                 }
1613
1614                 if (basemem == 0) {
1615                         basemem = 640;
1616                 }
1617
1618                 if (basemem > 640) {
1619                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1620                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1621                         basemem = 640;
1622                 }
1623
1624                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1625                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1626                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1627                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1628                 }
1629
1630                 pte = vm86paddr;
1631                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1632                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1633         }
1634
1635         if (physmap[1] != 0)
1636                 goto physmap_done;
1637
1638         /*
1639          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1640          */
1641         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1642         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1643                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1644         } else {
1645 #if 0
1646                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1647                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1648                 extmem = vmf.vmf_ax;
1649 #else
1650                 /*
1651                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1652                  */
1653                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1654 #endif
1655         }
1656
1657         /*
1658          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1659          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1660          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1661          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1662          * them beyond the limit.
1663          *
1664          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1665          *      chop it to 15MB.
1666          */
1667         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1668                 extmem = 15 * 1024;
1669
1670         physmap[0] = 0;
1671         physmap[1] = basemem * 1024;
1672         physmap_idx = 2;
1673         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1674         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1675
1676 physmap_done:
1677         /*
1678          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1679          */
1680
1681         base_memory = physmap[1];
1682 #ifdef SMP
1683         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1684         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1685 #endif
1686
1687         /* Save EBDA address, if any */
1688         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1689         ebda_addr <<= 4;
1690
1691         /*
1692          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1693          * highest page of the physical address space.  It should be
1694          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1695          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1696          */
1697         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1698
1699 #ifdef MAXMEM
1700         Maxmem = MAXMEM / 4;
1701 #endif
1702
1703         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1704                 Maxmem = atop(maxmem);
1705
1706         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1707             (boothowto & RB_VERBOSE))
1708                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1709
1710         /*
1711          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1712          * extend the last memory segment to the new limit.
1713          */
1714         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1715                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1716
1717         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1718         pmap_bootstrap(first, 0);
1719
1720         /*
1721          * Size up each available chunk of physical memory.
1722          */
1723         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1724         pa_indx = 0;
1725         da_indx = 1;
1726         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1727         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1728         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1729
1730         pte = CMAP1;
1731
1732         /*
1733          * Get dcons buffer address
1734          */
1735         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1736             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1737                 dcons_addr = 0;
1738
1739         /*
1740          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1741          * round up the start address and round down the end address.
1742          */
1743         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1744                 vm_offset_t end;
1745
1746                 end = ptoa(Maxmem);
1747                 if (physmap[i + 1] < end)
1748                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1749                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1750                         int tmp, page_bad, full;
1751 #if 0
1752                         int *ptr = 0;
1753 #else
1754                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1755 #endif
1756                         full = FALSE;
1757
1758                         /*
1759                          * block out kernel memory as not available.
1760                          */
1761                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1762                                 goto do_dump_avail;
1763
1764                         /*
1765                          * block out dcons buffer
1766                          */
1767                         if (dcons_addr > 0
1768                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1769                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1770                                 goto do_dump_avail;
1771
1772                         page_bad = FALSE;
1773
1774                         /*
1775                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1776                          */
1777                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1778                         cpu_invltlb();
1779
1780                         tmp = *(int *)ptr;
1781                         /*
1782                          * Test for alternating 1's and 0's
1783                          */
1784                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1785                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1786                                 page_bad = TRUE;
1787                         }
1788                         /*
1789                          * Test for alternating 0's and 1's
1790                          */
1791                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1792                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1793                         page_bad = TRUE;
1794                         }
1795                         /*
1796                          * Test for all 1's
1797                          */
1798                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1799                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1800                                 page_bad = TRUE;
1801                         }
1802                         /*
1803                          * Test for all 0's
1804                          */
1805                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1806                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1807                                 page_bad = TRUE;
1808                         }
1809                         /*
1810                          * Restore original value.
1811                          */
1812                         *(int *)ptr = tmp;
1813
1814                         /*
1815                          * Adjust array of valid/good pages.
1816                          */
1817                         if (page_bad == TRUE) {
1818                                 continue;
1819                         }
1820                         /*
1821                          * If this good page is a continuation of the
1822                          * previous set of good pages, then just increase
1823                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1824                          * Note that "end" points one higher than end,
1825                          * making the range >= start and < end.
1826                          * If we're also doing a speculative memory
1827                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1828                          * so that we keep going. The first bad page
1829                          * will terminate the loop.
1830                          */
1831                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1832                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1833                         } else {
1834                                 pa_indx++;
1835                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1836                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1837                                         pa_indx--;
1838                                         full = TRUE;
1839                                         goto do_dump_avail;
1840                                 }
1841                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1842                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1843                         }
1844                         physmem++;
1845 do_dump_avail:
1846                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1847                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1848                         } else {
1849                                 da_indx++;
1850                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1851                                         da_indx--;
1852                                         goto do_next;
1853                                 }
1854                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1855                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1856                         }
1857 do_next:
1858                         if (full)
1859                                 break;
1860
1861                 }
1862         }
1863         *pte = 0;
1864         cpu_invltlb();
1865
1866         /*
1867          * XXX
1868          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1869          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1870          * calculation, etc.).
1871          */
1872         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1873             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1874                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1875                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1876                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1877         }
1878
1879         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1880
1881         /* Trim off space for the message buffer. */
1882         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1883
1884         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1885 }
1886
1887 struct machintr_abi MachIntrABI;
1888
1889 /*
1890  * IDT VECTORS:
1891  *      0       Divide by zero
1892  *      1       Debug
1893  *      2       NMI
1894  *      3       BreakPoint
1895  *      4       OverFlow
1896  *      5       Bound-Range
1897  *      6       Invalid OpCode
1898  *      7       Device Not Available (x87)
1899  *      8       Double-Fault
1900  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1901  *      10      Invalid-TSS
1902  *      11      Segment not present
1903  *      12      Stack
1904  *      13      General Protection
1905  *      14      Page Fault
1906  *      15      Reserved
1907  *      16      x87 FP Exception pending
1908  *      17      Alignment Check
1909  *      18      Machine Check
1910  *      19      SIMD floating point
1911  *      20-31   reserved
1912  *      32-255  INTn/external sources
1913  */
1914 void
1915 init386(int first)
1916 {
1917         struct gate_descriptor *gdp;
1918         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1919         struct mdglobaldata *gd;
1920
1921         /*
1922          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1923          */
1924         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1925         bzero(gd, sizeof(*gd));
1926
1927         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1928         thread0.td_gd = &gd->mi;
1929
1930         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1931
1932         metadata_missing = 0;
1933         if (bootinfo.bi_modulep) {
1934                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1935                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1936         } else {
1937                 metadata_missing = 1;
1938         }
1939         if (bootinfo.bi_envp)
1940                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1941
1942         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1943                 bootverbose++;
1944
1945         /*
1946          * Default MachIntrABI to ICU
1947          */
1948         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1949
1950         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1951         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1952         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1953
1954         /*
1955          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1956          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1957          */
1958         ncpus = 1;
1959         ncpus2 = 1;
1960         ncpus_fit = 1;
1961         /* Init basic tunables, hz etc */
1962         init_param1();
1963
1964         /*
1965          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1966          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1967          * the address space
1968          */
1969         /*
1970          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1971          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1972          */
1973         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1974         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1975
1976         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1977                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1978         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1979         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1980                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1981
1982         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1983
1984         /*
1985          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1986          * early in the boot sequence because the system assumes
1987          * that 'curthread' is never NULL.
1988          */
1989
1990         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1991 #ifdef BDE_DEBUGGER
1992                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1993                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1994                         continue;
1995 #endif
1996                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1997         }
1998
1999         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2000         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2001         lgdt(&r_gdt);
2002
2003         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
2004         cpu_gdinit(gd, 0);
2005         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
2006         safepri = TDPRI_MAX;
2007
2008         /* make ldt memory segments */
2009         /*
2010          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2011          * should be spelled ...MAX_USER...
2012          */
2013         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2014         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2015         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2016                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2017
2018         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2019         lldt(_default_ldt);
2020         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2021         /* spinlocks and the BGL */
2022         init_locks();
2023
2024         /*
2025          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2026          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2027          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2028          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2029          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2030          * determine the fault address.
2031          */
2032         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2033 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2034                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2035 #else
2036                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037 #endif
2038         }
2039         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2057         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2059         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2060                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2061
2062         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2063         r_idt.rd_base = (int) idt;
2064         lidt(&r_idt);
2065
2066         /*
2067          * Initialize the console before we print anything out.
2068          */
2069         cninit();
2070
2071         if (metadata_missing)
2072                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2073
2074 #if     NISA >0
2075         elcr_probe();
2076         isa_defaultirq();
2077 #endif
2078         rand_initialize();
2079
2080         /*
2081          * Initialize IRQ mapping
2082          *
2083          * NOTE:
2084          * SHOULD be after elcr_probe()
2085          */
2086         MachIntrABI_ICU.initmap();
2087 #ifdef SMP
2088         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2089 #endif
2090
2091 #ifdef DDB
2092         kdb_init();
2093         if (boothowto & RB_KDB)
2094                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2095 #endif
2096
2097         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2098         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2099         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2100         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2101
2102         /*
2103          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2104          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2105          */
2106         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2107         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2108         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2109         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2110         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2111         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2112         ltr(gsel_tss);
2113
2114         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2115             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2116         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2117             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2118         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2119         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2120         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2121         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2122             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2123         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2124         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2125         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2126
2127         vm86_initialize();
2128         getmemsize(first);
2129         init_param2(physmem);
2130
2131         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2132
2133         /* Map the message buffer. */
2134         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2135                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2136
2137         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2138
2139         /* make a call gate to reenter kernel with */
2140         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2141
2142         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2143         gdp->gd_looffset = x++;
2144         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2145         gdp->gd_stkcpy = 1;
2146         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2147         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2148         gdp->gd_p = 1;
2149         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2150
2151         /* XXX does this work? */
2152         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2153         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2154
2155         /* transfer to user mode */
2156
2157         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2158         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2159
2160         /* setup proc 0's pcb */
2161         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2162         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2163         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2164         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2169  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2170  * data space were allocated in locore.
2171  *
2172  * Note: the idlethread's cpl is 0
2173  *
2174  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2175  */
2176 void
2177 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2178 {
2179         if (cpu)
2180                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2181
2182         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2183                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2184                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2185                         0, &gd->mi);
2186         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2187         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2188         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2189         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2190 }
2191
2192 int
2193 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2194 {
2195         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2196             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2197                 return (TRUE);
2198         }
2199         return (FALSE);
2200 }
2201
2202 struct globaldata *
2203 globaldata_find(int cpu)
2204 {
2205         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2206         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2207 }
2208
2209 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2210 static void f00f_hack(void *unused);
2211 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2212
2213 static void
2214 f00f_hack(void *unused)
2215 {
2216         struct gate_descriptor *new_idt;
2217         vm_offset_t tmp;
2218
2219         if (!has_f00f_bug)
2220                 return;
2221
2222         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2223
2224         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2225
2226         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2227         if (tmp == 0)
2228                 panic("kmem_alloc returned 0");
2229         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2230                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2231         /* Put the first seven entries in the lower page */
2232         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2233         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2234         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2235         lidt(&r_idt);
2236         idt = new_idt;
2237         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2238                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2239                 panic("vm_map_protect failed");
2240         return;
2241 }
2242 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2243
2244 int
2245 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2246 {
2247         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2248         return (0);
2249 }
2250
2251 int
2252 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2253 {
2254         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2255         return (0);
2256 }
2257
2258 int
2259 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2260 {
2261         struct trapframe *tp;
2262
2263         if ((tp = lp->lwp_md.md_regs) == NULL)
2264                 return EINVAL;
2265         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2266         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2267         regs->r_es = tp->tf_es;
2268         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2269         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2270         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2271         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2272         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2273         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2274         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2275         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2276         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2277         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2278         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2279         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2280         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2281         return (0);
2282 }
2283
2284 int
2285 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2286 {
2287         struct trapframe *tp;
2288
2289         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2290         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2291             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2292                 return (EINVAL);
2293         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2294         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2295         tp->tf_es = regs->r_es;
2296         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2297         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2298         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2299         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2300         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2301         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2302         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2303         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2304         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2305         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2306         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2307         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2308         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2309         return (0);
2310 }
2311
2312 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2313 static void
2314 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2315 {
2316         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2317         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2318         int i;
2319
2320         /* FPU control/status */
2321         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2322         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2323         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2324         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2325         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2326         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2327         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2328         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2329
2330         /* FPU registers */
2331         for (i = 0; i < 8; ++i)
2332                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2333 }
2334
2335 static void
2336 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2337 {
2338         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2339         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2340         int i;
2341
2342         /* FPU control/status */
2343         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2344         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2345         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2346         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2347         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2348         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2349         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2350         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2351
2352         /* FPU registers */
2353         for (i = 0; i < 8; ++i)
2354                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2355 }
2356 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2357
2358 int
2359 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2360 {
2361         if (lp->lwp_thread == NULL || lp->lwp_thread->td_pcb == NULL)
2362                 return EINVAL;
2363 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2364         if (cpu_fxsr) {
2365                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2366                                 (struct save87 *)fpregs);
2367                 return (0);
2368         }
2369 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2370         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2371         return (0);
2372 }
2373
2374 int
2375 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2376 {
2377 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2378         if (cpu_fxsr) {
2379                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2380                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2381                 return (0);
2382         }
2383 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2384         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2385         return (0);
2386 }
2387
2388 int
2389 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2390 {
2391         struct pcb *pcb;
2392
2393         if (lp == NULL) {
2394                 dbregs->dr0 = rdr0();
2395                 dbregs->dr1 = rdr1();
2396                 dbregs->dr2 = rdr2();
2397                 dbregs->dr3 = rdr3();
2398                 dbregs->dr4 = rdr4();
2399                 dbregs->dr5 = rdr5();
2400                 dbregs->dr6 = rdr6();
2401                 dbregs->dr7 = rdr7();
2402                 return (0);
2403         }
2404         if (lp->lwp_thread == NULL || (pcb = lp->lwp_thread->td_pcb) == NULL)
2405                 return EINVAL;
2406         dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2407         dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2408         dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2409         dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2410         dbregs->dr4 = 0;
2411         dbregs->dr5 = 0;
2412         dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2413         dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2414         return (0);
2415 }
2416
2417 int
2418 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2419 {
2420         if (lp == NULL) {
2421                 load_dr0(dbregs->dr0);
2422                 load_dr1(dbregs->dr1);
2423                 load_dr2(dbregs->dr2);
2424                 load_dr3(dbregs->dr3);
2425                 load_dr4(dbregs->dr4);
2426                 load_dr5(dbregs->dr5);
2427                 load_dr6(dbregs->dr6);
2428                 load_dr7(dbregs->dr7);
2429         } else {
2430                 struct pcb *pcb;
2431                 struct ucred *ucred;
2432                 int i;
2433                 uint32_t mask1, mask2;
2434
2435                 /*
2436                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2437                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2438                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2439                  * TRCTRAP.
2440                  */
2441                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2442                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2443                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2444                                 return (EINVAL);
2445
2446                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2447                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2448
2449                 /*
2450                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2451                  * process's address space.  If a process could do this, it
2452                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2453                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2454                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2455                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2456                  * uid 0.
2457                  *
2458                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2459                  * address space is written into from within the kernel
2460                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2461                  * from within kernel mode?
2462                  */
2463
2464                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2465                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2466                                 /* dr0 is enabled */
2467                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2468                                         return (EINVAL);
2469                         }
2470
2471                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2472                                 /* dr1 is enabled */
2473                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2474                                         return (EINVAL);
2475                         }
2476
2477                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2478                                 /* dr2 is enabled */
2479                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2480                                         return (EINVAL);
2481                         }
2482
2483                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2484                                 /* dr3 is enabled */
2485                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2486                                         return (EINVAL);
2487                         }
2488                 }
2489
2490                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2491                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2492                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2493                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2494                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2495                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2496
2497                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2498         }
2499
2500         return (0);
2501 }
2502
2503 /*
2504  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2505  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2506  */
2507 int
2508 user_dbreg_trap(void)
2509 {
2510         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2511         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2512         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2513         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2514         int i;
2515
2516         dr7 = rdr7();
2517         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2518                 /*
2519                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2520                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2521                  * hardware debug registers
2522                  */
2523                 return 0;
2524         }
2525
2526         nbp = 0;
2527         dr6 = rdr6();
2528         bp = dr6 & 0x0000000f;
2529
2530         if (!bp) {
2531                 /*
2532                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2533                  * trap was not caused by any of the debug registers
2534                  */
2535                 return 0;
2536         }
2537
2538         /*
2539          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2540          * which ones and if any of them are user space addresses
2541          */
2542
2543         if (bp & 0x01) {
2544                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2545         }
2546         if (bp & 0x02) {
2547                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2548         }
2549         if (bp & 0x04) {
2550                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2551         }
2552         if (bp & 0x08) {
2553                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2554         }
2555
2556         for (i=0; i<nbp; i++) {
2557                 if (addr[i] <
2558                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2559                         /*
2560                          * addr[i] is in user space
2561                          */
2562                         return nbp;
2563                 }
2564         }
2565
2566         /*
2567          * None of the breakpoints are in user space.
2568          */
2569         return 0;
2570 }
2571
2572
2573 #ifndef DDB
2574 void
2575 Debugger(const char *msg)
2576 {
2577         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2578 }
2579 #endif /* no DDB */
2580
2581 #ifdef DDB
2582
2583 /*
2584  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2585  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2586  * called inside DDB.
2587  *
2588  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2589  */
2590
2591 #undef inb
2592 #undef outb
2593
2594 /* silence compiler warnings */
2595 u_char inb(u_int);
2596 void outb(u_int, u_char);
2597
2598 u_char
2599 inb(u_int port)
2600 {
2601         u_char  data;
2602         /*
2603          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2604          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2605          * if we tell it to load (u_short) port.
2606          */
2607         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2608         return (data);
2609 }
2610
2611 void
2612 outb(u_int port, u_char data)
2613 {
2614         u_char  al;
2615         /*
2616          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2617          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2618          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2619          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2620          */
2621         al = data;
2622         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2623 }
2624
2625 #endif /* DDB */
2626
2627
2628
2629 #include "opt_cpu.h"
2630
2631
2632 /*
2633  * initialize all the SMP locks
2634  */
2635
2636 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2637 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2638
2639 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2640 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2641
2642 /* critical region around INTR() routines */
2643 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2644
2645 /* lock region used by kernel profiling */
2646 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2647
2648 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2649 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2650
2651 /* lock regions around the clock hardware */
2652 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2653
2654 /* lock around the MP rendezvous */
2655 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2656
2657 static void
2658 init_locks(void)
2659 {
2660 #ifdef SMP
2661         /*
2662          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2663          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2664          */
2665         cpu_get_initial_mplock();
2666 #endif
2667         /* DEPRECATED */
2668         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2669         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2670         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2671         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2672         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2673         spin_lock_init(&com_spinlock);
2674         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2675
2676         /* our token pool needs to work early */
2677         lwkt_token_pool_init();
2678 }