sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_directio.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_maxmem.h"
  51 #include "opt_msgbuf.h"
  52 #include "opt_perfmon.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54 #include "opt_userconfig.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/systm.h>
  58 #include <sys/sysproto.h>
  59 #include <sys/signalvar.h>
  60 #include <sys/kernel.h>
  61 #include <sys/linker.h>
  62 #include <sys/malloc.h>
  63 #include <sys/proc.h>
  64 #include <sys/priv.h>
  65 #include <sys/buf.h>
  66 #include <sys/reboot.h>
  67 #include <sys/mbuf.h>
  68 #include <sys/msgbuf.h>
  69 #include <sys/sysent.h>
  70 #include <sys/sysctl.h>
  71 #include <sys/vmmeter.h>
  72 #include <sys/bus.h>
  73 #include <sys/upcall.h>
  74 #include <sys/usched.h>
  75 #include <sys/reg.h>
  76
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/vm_param.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81 #include <vm/vm_object.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_map.h>
  84 #include <vm/vm_pager.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86
  87 #include <sys/thread2.h>
  88 #include <sys/mplock2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/md_var.h>
 101 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 102 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 103 #include <machine/smp.h>
 104 #ifdef PERFMON
 105 #include <machine/perfmon.h>
 106 #endif
 107 #include <machine/cputypes.h>
 108 #include <machine/intr_machdep.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #include <sys/machintr.h>
 121 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
 122 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
 123 #include <machine_base/apic/lapic.h>
 124 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
 125 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
 126
 127 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 128
 129 extern void init386(int first);
 130 extern void dblfault_handler(void);
 131
 132 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 133 extern void finishidentcpu(void);
 134 extern void panicifcpuunsupported(void);
 135 extern void initializecpu(void);
 136
 137 static void cpu_startup(void *);
 138 static void pic_finish(void *);
 139 static void cpu_finish(void *);
 140 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 141 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 142 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 143 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 144 #ifdef DIRECTIO
 145 extern void ffs_rawread_setup(void);
 146 #endif /* DIRECTIO */
 147 static void init_locks(void);
 148
 149 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 150 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
 151 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
 152
 153 int     _udatasel, _ucodesel;
 154 u_int   atdevbase;
 155 #ifdef SMP
 156 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 157 #else
 158 int64_t tsc_offsets[1];
 159 #endif
 160
 161 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 162 extern int swtch_optim_stats;
 163 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 164         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 165 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 166         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 167 #endif
 168
 169 long physmem = 0;
 170
 171 u_long ebda_addr = 0;
 172
 173 int imcr_present = 0;
 174
 175 int naps = 0; /* # of Applications processors */
 176
 177 u_int base_memory;
 178
 179 static int
 180 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 181 {
 182         u_long pmem = ctob(physmem);
 183
 184         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 185         return (error);
 186 }
 187
 188 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 189         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 190
 191 static int
 192 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 193 {
 194         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 195                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 196         return (error);
 197 }
 198
 199 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 200         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 201
 202 static int
 203 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 204 {
 205         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 206                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 207         return (error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 212
 213 vm_paddr_t Maxmem;
 214 vm_paddr_t Realmem;
 215
 216 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 217 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 218
 219
 220 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 221 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 222 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 223 static struct trapframe proc0_tf;
 224
 225 static void
 226 cpu_startup(void *dummy)
 227 {
 228         caddr_t v;
 229         vm_size_t size = 0;
 230         vm_offset_t firstaddr;
 231
 232         /*
 233          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 234          */
 235         kprintf("%s", version);
 236         startrtclock();
 237         printcpuinfo();
 238         panicifcpuunsupported();
 239 #ifdef PERFMON
 240         perfmon_init();
 241 #endif
 242         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 243                 (intmax_t)Realmem,
 244                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 245         /*
 246          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 247          */
 248         if (bootverbose) {
 249                 int indx;
 250
 251                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 252                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 253                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 254
 255                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 256                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 257                             size1 / PAGE_SIZE);
 258                 }
 259         }
 260
 261         /*
 262          * Allocate space for system data structures.
 263          * The first available kernel virtual address is in "v".
 264          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 265          * As pages of memory are allocated and cleared,
 266          * "firstaddr" is incremented.
 267          * An index into the kernel page table corresponding to the
 268          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 269          */
 270
 271         /*
 272          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 273          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 274          * addresses to the various data structures.
 275          */
 276         firstaddr = 0;
 277 again:
 278         v = (caddr_t)firstaddr;
 279
 280 #define valloc(name, type, num) \
 281             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 282 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 283             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 284
 285         /*
 286          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 287          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 288          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 289          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 290          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 291          * maxbcache bytes.
 292          *
 293          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 294          */
 295         if (nbuf == 0) {
 296                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 297                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 298
 299                 nbuf = 50;
 300                 if (kbytes > 4096)
 301                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 302                 if (kbytes > 65536)
 303                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 304                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 305                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 306         }
 307
 308         /*
 309          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 310          * kernel_map.
 311          */
 312         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 313                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 314                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 315         }
 316
 317         /* limit to 128 on i386 */
 318         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 319 #ifdef NSWBUF_MIN
 320         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 321                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 322 #endif
 323 #ifdef DIRECTIO
 324         ffs_rawread_setup();
 325 #endif
 326
 327         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 328         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 329
 330         /*
 331          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 332          */
 333         if (firstaddr == 0) {
 334                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 335                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 336                 if (firstaddr == 0)
 337                         panic("startup: no room for tables");
 338                 goto again;
 339         }
 340
 341         /*
 342          * End of second pass, addresses have been assigned
 343          */
 344         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 345                 panic("startup: table size inconsistency");
 346
 347         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 348                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 349         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 350                       (nbuf*BKVASIZE));
 351         buffer_map.system_map = 1;
 352         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 353                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 354         pager_map.system_map = 1;
 355
 356 #if defined(USERCONFIG)
 357         userconfig();
 358         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 359 #endif
 360
 361         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 362                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 363                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 364
 365         /*
 366          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 367          */
 368         bufinit();
 369         vm_pager_bufferinit();
 370
 371 #ifdef SMP
 372         /*
 373          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 374          */
 375         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 376         mp_announce();
 377 #endif  /* SMP */
 378 }
 379
 380 static void
 381 cpu_finish(void *dummy __unused)
 382 {
 383         cpu_setregs();
 384 }
 385
 386 static void
 387 pic_finish(void *dummy __unused)
 388 {
 389         /* Log ELCR information */
 390         elcr_dump();
 391
 392         /* Finalize PIC */
 393         MachIntrABI.finalize();
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Send an interrupt to process.
 398  *
 399  * Stack is set up to allow sigcode stored
 400  * at top to call routine, followed by kcall
 401  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 402  * resets the signal mask, the stack, and the
 403  * frame pointer, it returns to the user
 404  * specified pc, psl.
 405  */
 406 void
 407 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 408 {
 409         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 410         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 411         struct trapframe *regs;
 412         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 413         struct sigframe sf, *sfp;
 414         int oonstack;
 415
 416         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 417         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 418
 419         /* save user context */
 420         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 421         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 422         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 423         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 424         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 425
 426         /* make the size of the saved context visible to userland */
 427         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 428
 429         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 430         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 431                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 432
 433         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 434         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 435             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 436                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 437                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 438                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 439         } else {
 440                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 441         }
 442
 443         /* Translate the signal is appropriate */
 444         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 445                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 446                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 447         }
 448
 449         /* Build the argument list for the signal handler. */
 450         sf.sf_signum = sig;
 451         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 452         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 453                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 454                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 455                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 456
 457                 /* fill siginfo structure */
 458                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 459                 sf.sf_si.si_code = code;
 460                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 461         }
 462         else {
 463                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 464                 sf.sf_siginfo = code;
 465                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 466                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 467         }
 468
 469         /*
 470          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 471          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 472          * eflags.
 473          */
 474         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 475                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 476                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 477
 478                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 479                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 480                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 481                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 482
 483                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 484                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 485                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 486                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 487
 488                 /*
 489                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 490                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 491                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 492                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 493                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 494                  */
 495                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 496         }
 497
 498         /*
 499          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 500          */
 501         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 502
 503         /*
 504          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 505          */
 506         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 507                 /*
 508                  * Something is wrong with the stack pointer.
 509                  * ...Kill the process.
 510                  */
 511                 sigexit(lp, SIGILL);
 512         }
 513
 514         regs->tf_esp = (int)sfp;
 515         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 516
 517         /*
 518          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 519          * on function entry
 520          */
 521         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 522
 523         regs->tf_cs = _ucodesel;
 524         regs->tf_ds = _udatasel;
 525         regs->tf_es = _udatasel;
 526
 527         /*
 528          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 529          * the userland program might be using both.
 530          *
 531          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 532          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 533          * return to userland.
 534          */
 535         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 536                 regs->tf_fs = _udatasel;
 537                 regs->tf_gs = _udatasel;
 538         }
 539         regs->tf_ss = _udatasel;
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 544  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 545  * issue.
 546  *
 547  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 548  * bad idea?
 549  */
 550 int
 551 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 552 {
 553         frame->tf_cs = _ucodesel;
 554         frame->tf_ds = _udatasel;
 555         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 556 #if 0
 557         frame->tf_fs = _udatasel;
 558         frame->tf_gs = _udatasel;
 559 #endif
 560         frame->tf_ss = _udatasel;
 561         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 562         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 563         return(0);
 564 }
 565
 566 int
 567 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 568 {
 569          struct segment_descriptor *desc;
 570          int i;
 571
 572          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 573                 desc = &tls->tls[i];
 574                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 575                         continue;
 576                 if (desc->sd_def32 == 0)
 577                         return(ENXIO);
 578                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 579                         return(ENXIO);
 580                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 581                         return(ENXIO);
 582                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 583                         return(ENXIO);
 584          }
 585          return(0);
 586 }
 587
 588 /*
 589  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 590  *
 591  * System call to cleanup state after a signal
 592  * has been taken.  Reset signal mask and
 593  * stack state from context left by sendsig (above).
 594  * Return to previous pc and psl as specified by
 595  * context left by sendsig. Check carefully to
 596  * make sure that the user has not modified the
 597  * state to gain improper privileges.
 598  *
 599  * MPSAFE
 600  */
 601 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 602 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 603
 604 int
 605 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 606 {
 607         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 608         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 609         struct trapframe *regs;
 610         ucontext_t uc;
 611         ucontext_t *ucp;
 612         int cs;
 613         int eflags;
 614         int error;
 615
 616         /*
 617          * We have to copy the information into kernel space so userland
 618          * can't modify it while we are sniffing it.
 619          */
 620         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 621         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 622         if (error)
 623                 return (error);
 624         ucp = &uc;
 625         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 626
 627         if (eflags & PSL_VM) {
 628                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 629                 struct vm86_kernel *vm86;
 630
 631                 /*
 632                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 633                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 634                  */
 635                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 636                         return (EINVAL);
 637                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 638                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 639                         return (EINVAL);
 640
 641                 /* go back to user mode if both flags are set */
 642                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 643                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 644
 645                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 646                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 647                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 648                 } else {
 649                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 650                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 651                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 652                 }
 653                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 654                 tf->tf_eflags = eflags;
 655                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 656                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 657                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 658                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 659                 tf->tf_ds = _udatasel;
 660                 tf->tf_es = _udatasel;
 661 #if 0
 662                 tf->tf_fs = _udatasel;
 663                 tf->tf_gs = _udatasel;
 664 #endif
 665         } else {
 666                 /*
 667                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 668                  */
 669                 /*
 670                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 671                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 672                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 673                  * the signal context during signal handling and there is no
 674                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 675                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 676                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 677                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 678                  */
 679                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 680                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 681                         return(EINVAL);
 682                 }
 683
 684                 /*
 685                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 686                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 687                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 688                  */
 689                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 690                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 691                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 692                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 693                         return(EINVAL);
 694                 }
 695                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 696         }
 697
 698         /*
 699          * Restore the FPU state from the frame
 700          */
 701         crit_enter();
 702         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 703
 704         /*
 705          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 706          * semantics against system calls.
 707          */
 708         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 709                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 710
 711         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 712                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 713         else
 714                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 715
 716         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 717         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 718         crit_exit();
 719         return(EJUSTRETURN);
 720 }
 721
 722 /*
 723  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 724  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 725  * already been pushed on the stack.
 726  */
 727 struct upc_frame {
 728         register_t      eax;
 729         register_t      ecx;
 730         register_t      edx;
 731         register_t      flags;
 732         register_t      oldip;
 733 };
 734
 735 void
 736 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 737 {
 738         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 739         struct trapframe *regs;
 740         struct upcall upcall;
 741         struct upc_frame upc_frame;
 742         int     crit_count = 0;
 743
 744         /*
 745          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 746          * context, switch back to the virtual kernel context before
 747          * trying to post the signal.
 748          */
 749         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 750                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 751                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 752         }
 753
 754         /*
 755          * Get the upcall data structure
 756          */
 757         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 758             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 759         ) {
 760                 vu->vu_pending = 0;
 761                 kprintf("bad upcall address\n");
 762                 return;
 763         }
 764
 765         /*
 766          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 767          * section count, mark the data structure as pending and return
 768          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 769          */
 770         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 771                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 772                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 773                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 774                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 775                 }
 776                 return;
 777         }
 778
 779         /*
 780          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 781          *
 782          * Bump our critical section count and set or clear the
 783          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 784          * pending.  The user will be responsible for calling
 785          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 786          */
 787         vu->vu_pending = 0;
 788         upcall.upc_pending = morepending;
 789         ++crit_count;
 790         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 791                 sizeof(upcall.upc_pending));
 792         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 793                 sizeof(int));
 794
 795         /*
 796          * Construct a stack frame and issue the upcall
 797          */
 798         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 799         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 800         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 801         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 802         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 803         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 804         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 805             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 806                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 807         } else {
 808                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 809                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 810                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 811                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 812                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 813         }
 814 }
 815
 816 /*
 817  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 818  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 819  * being overwritten by the syscall return value.
 820  *
 821  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 822  * and the function pointer in %eax.
 823  */
 824 int
 825 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 826 {
 827         struct upc_frame upc_frame;
 828         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 829         struct trapframe *regs;
 830         int error;
 831         struct upcall upcall;
 832         int crit_count;
 833
 834         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 835
 836         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 837         if (error == 0) {
 838             if (vu) {
 839                 /*
 840                  * This jumps us to the next ready context.
 841                  */
 842                 vu->vu_pending = 0;
 843                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 844                 crit_count = 0;
 845                 if (error == 0)
 846                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 847                 ++crit_count;
 848                 if (error == 0)
 849                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 850                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 851                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 852                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 853                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 854                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 855             } else {
 856                 /*
 857                  * This returns us to the originally interrupted code.
 858                  */
 859                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 860                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 861                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 862                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 863                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 864                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 865                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 866                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 867             }
 868         }
 869         if (error == 0)
 870                 error = EJUSTRETURN;
 871         return(error);
 872 }
 873
 874 /*
 875  * Machine dependent boot() routine
 876  *
 877  * I haven't seen anything to put here yet
 878  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 879  */
 880 void
 881 cpu_boot(int howto)
 882 {
 883 }
 884
 885 /*
 886  * Shutdown the CPU as much as possible
 887  */
 888 void
 889 cpu_halt(void)
 890 {
 891         for (;;)
 892                 __asm__ __volatile("hlt");
 893 }
 894
 895 /*
 896  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 897  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 898  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 899  *
 900  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 901  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 902  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 903  * critical section.
 904  *
 905  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 906  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 907  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 908  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
 909  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
 910  *
 911  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 912  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 913  */
 914 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 915 static int      cpu_idle_hltcnt;
 916 static int      cpu_idle_spincnt;
 917 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 918 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 919     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 920 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 921     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 922 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 923     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 924 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 925     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 926
 927 static void
 928 cpu_idle_default_hook(void)
 929 {
 930         /*
 931          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 932          * following the sti.
 933          */
 934         __asm __volatile("sti; hlt");
 935 }
 936
 937 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 938 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 939
 940 void
 941 cpu_idle(void)
 942 {
 943         globaldata_t gd = mycpu;
 944         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
 945         int reqflags;
 946         int quick;
 947
 948         crit_exit();
 949         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 950         for (;;) {
 951                 /*
 952                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 953                  */
 954                 lwkt_switch();
 955
 956                 /*
 957                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 958                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 959                  * splz() does the job.
 960                  *
 961                  * cpu_idle_hlt:
 962                  *      0       Never halt, just spin
 963                  *
 964                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 965                  *              This typically eats more power than the
 966                  *              ACPI halt.
 967                  *
 968                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 969                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 970                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 971                  *
 972                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 973                  *              eats the least amount of power but the cpu
 974                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 975                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 976                  *
 977                  *
 978                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 979                  *       section.
 980                  *
 981                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 982                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 983                  *       it overflows.
 984                  */
 985                 ++gd->gd_idle_repeat;
 986                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 987                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 988                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 989                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 990
 991                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 992                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 993                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 994                         ++cpu_idle_hltcnt;
 995                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 996                         __asm __volatile("cli");
 997                         splz();
 998                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 999                                 if (quick)
1000                                         cpu_idle_default_hook();
1001                                 else
1002                                         cpu_idle_hook();
1003                         }
1004                         __asm __volatile("sti");
1005                         ++cpu_idle_hltcnt;
1006                 } else {
1007                         splz();
1008                         __asm __volatile("sti");
1009                         ++cpu_idle_spincnt;
1010                 }
1011         }
1012 }
1013
1014 #ifdef SMP
1015
1016 /*
1017  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1018  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1019  * we let it spin.
1020  */
1021 void
1022 cpu_spinlock_contested(void)
1023 {
1024         cpu_pause();
1025 }
1026
1027 #endif
1028
1029 /*
1030  * Clear registers on exec
1031  */
1032 void
1033 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1034 {
1035         struct thread *td = curthread;
1036         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1037         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1038         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1039
1040         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1041         user_ldt_free(pcb);
1042
1043         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1044         regs->tf_eip = entry;
1045         regs->tf_esp = stack;
1046         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1047         regs->tf_ss = _udatasel;
1048         regs->tf_ds = _udatasel;
1049         regs->tf_es = _udatasel;
1050         regs->tf_fs = _udatasel;
1051         regs->tf_gs = _udatasel;
1052         regs->tf_cs = _ucodesel;
1053
1054         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1055         regs->tf_ebx = ps_strings;
1056
1057         /*
1058          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1059          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1060          */
1061         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1062                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1063                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1064                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1065                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1066                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1067                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1068                 if (pcb == td->td_pcb) {
1069                         /*
1070                          * Clear the debug registers on the running
1071                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1072                          * the next process we switch to.
1073                          */
1074                         reset_dbregs();
1075                 }
1076                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1077         }
1078
1079         /*
1080          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1081          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1082          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1083          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1084          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1085          */
1086         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1087
1088         /*
1089          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1090          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1091          * in npxdna().
1092          */
1093         crit_enter();
1094         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1095
1096 #if NNPX > 0
1097         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1098         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1099 #endif
1100         crit_exit();
1101
1102         /*
1103          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1104          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1105          * return value to 0.
1106          */
1107 }
1108
1109 void
1110 cpu_setregs(void)
1111 {
1112         unsigned int cr0;
1113
1114         cr0 = rcr0();
1115         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1116         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1117         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1118         load_cr0(cr0);
1119         load_gs(_udatasel);
1120 }
1121
1122 static int
1123 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1124 {
1125         int error;
1126         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1127                 req);
1128         if (!error && req->newptr)
1129                 resettodr();
1130         return (error);
1131 }
1132
1133 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1134         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1135
1136 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1137         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1138
1139 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1140         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1141
1142 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1143         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1144
1145 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1146 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1147         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1148
1149 /*
1150  * Initialize 386 and configure to run kernel
1151  */
1152
1153 /*
1154  * Initialize segments & interrupt table
1155  */
1156
1157 int _default_ldt;
1158 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1159 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1160 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1161 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1162
1163 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1164 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1165
1166 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1167 extern int has_f00f_bug;
1168 #endif
1169
1170 static struct i386tss dblfault_tss;
1171 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1172
1173 extern  struct user *proc0paddr;
1174
1175
1176 /* software prototypes -- in more palatable form */
1177 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1178 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1179 {       0x0,                    /* segment base address  */
1180         0x0,                    /* length */
1181         0,                      /* segment type */
1182         0,                      /* segment descriptor priority level */
1183         0,                      /* segment descriptor present */
1184         0, 0,
1185         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1186         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1187 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1188 {       0x0,                    /* segment base address  */
1189         0xfffff,                /* length - all address space */
1190         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1191         0,                      /* segment descriptor priority level */
1192         1,                      /* segment descriptor present */
1193         0, 0,
1194         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1195         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1196 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1197 {       0x0,                    /* segment base address  */
1198         0xfffff,                /* length - all address space */
1199         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1200         0,                      /* segment descriptor priority level */
1201         1,                      /* segment descriptor present */
1202         0, 0,
1203         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1204         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1205 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1206 {       0x0,                    /* segment base address  */
1207         0xfffff,                /* length - all address space */
1208         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1209         0,                      /* segment descriptor priority level */
1210         1,                      /* segment descriptor present */
1211         0, 0,
1212         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1213         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1214 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1215 {
1216         0x0,                    /* segment base address */
1217         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1218         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1219         0,                      /* segment descriptor priority level */
1220         1,                      /* segment descriptor present */
1221         0, 0,
1222         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1223         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1224 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1225 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1226         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1227         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1228         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1229         1,                      /* segment descriptor present */
1230         0, 0,
1231         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1232         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1233 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1234 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1235         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1236         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1237         0,                      /* segment descriptor priority level */
1238         1,                      /* segment descriptor present */
1239         0, 0,
1240         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1241         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1242 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1243 {       0x0,                    /* segment base address  */
1244         0x0,                    /* length - all address space */
1245         0,                      /* segment type */
1246         0,                      /* segment descriptor priority level */
1247         0,                      /* segment descriptor present */
1248         0, 0,
1249         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1250         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1251 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1252 {       0x400,                  /* segment base address */
1253         0xfffff,                /* length */
1254         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1255         0,                      /* segment descriptor priority level */
1256         1,                      /* segment descriptor present */
1257         0, 0,
1258         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1259         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1260 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1261 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1262         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1263         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1264         0,                      /* segment descriptor priority level */
1265         1,                      /* segment descriptor present */
1266         0, 0,
1267         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1268         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1269 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1270 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1271         0xfffff,                /* length */
1272         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1273         0,                      /* segment descriptor priority level */
1274         1,                      /* segment descriptor present */
1275         0, 0,
1276         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1277         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1278 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1279 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1280         0xfffff,                /* length */
1281         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1282         0,                      /* segment descriptor priority level */
1283         1,                      /* segment descriptor present */
1284         0, 0,
1285         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1286         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1287 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1288 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1289         0xfffff,                /* length */
1290         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1291         0,                      /* segment descriptor priority level */
1292         1,                      /* segment descriptor present */
1293         0, 0,
1294         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1295         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1296 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1297 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1298         0xfffff,                /* length */
1299         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1300         0,                      /* segment descriptor priority level */
1301         1,                      /* segment descriptor present */
1302         0, 0,
1303         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1304         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1305 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1306 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1307         0xfffff,                /* length */
1308         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1309         0,                      /* segment descriptor priority level */
1310         1,                      /* segment descriptor present */
1311         0, 0,
1312         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1313         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1314 /* GTLS_START 15 TLS */
1315 {       0x0,                    /* segment base address  */
1316         0x0,                    /* length */
1317         0,                      /* segment type */
1318         0,                      /* segment descriptor priority level */
1319         0,                      /* segment descriptor present */
1320         0, 0,
1321         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1322         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1323 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1324 {       0x0,                    /* segment base address  */
1325         0x0,                    /* length */
1326         0,                      /* segment type */
1327         0,                      /* segment descriptor priority level */
1328         0,                      /* segment descriptor present */
1329         0, 0,
1330         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1331         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1332 /* GTLS_END 17 TLS */
1333 {       0x0,                    /* segment base address  */
1334         0x0,                    /* length */
1335         0,                      /* segment type */
1336         0,                      /* segment descriptor priority level */
1337         0,                      /* segment descriptor present */
1338         0, 0,
1339         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1340         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1341 };
1342
1343 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1344         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1345 {       0x0,                    /* segment base address  */
1346         0x0,                    /* length - all address space */
1347         0,                      /* segment type */
1348         0,                      /* segment descriptor priority level */
1349         0,                      /* segment descriptor present */
1350         0, 0,
1351         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1352         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1353         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1354 {       0x0,                    /* segment base address  */
1355         0x0,                    /* length - all address space */
1356         0,                      /* segment type */
1357         0,                      /* segment descriptor priority level */
1358         0,                      /* segment descriptor present */
1359         0, 0,
1360         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1361         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1362         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1363 {       0x0,                    /* segment base address  */
1364         0x0,                    /* length - all address space */
1365         0,                      /* segment type */
1366         0,                      /* segment descriptor priority level */
1367         0,                      /* segment descriptor present */
1368         0, 0,
1369         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1370         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1371         /* Code Descriptor for user */
1372 {       0x0,                    /* segment base address  */
1373         0xfffff,                /* length - all address space */
1374         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1375         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1376         1,                      /* segment descriptor present */
1377         0, 0,
1378         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1379         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1380         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1381 {       0x0,                    /* segment base address  */
1382         0x0,                    /* length - all address space */
1383         0,                      /* segment type */
1384         0,                      /* segment descriptor priority level */
1385         0,                      /* segment descriptor present */
1386         0, 0,
1387         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1388         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1389         /* Data Descriptor for user */
1390 {       0x0,                    /* segment base address  */
1391         0xfffff,                /* length - all address space */
1392         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1393         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1394         1,                      /* segment descriptor present */
1395         0, 0,
1396         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1397         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1398 };
1399
1400 void
1401 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1402 {
1403         struct gate_descriptor *ip;
1404
1405         ip = idt + idx;
1406         ip->gd_looffset = (int)func;
1407         ip->gd_selector = selec;
1408         ip->gd_stkcpy = 0;
1409         ip->gd_xx = 0;
1410         ip->gd_type = typ;
1411         ip->gd_dpl = dpl;
1412         ip->gd_p = 1;
1413         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1414 }
1415
1416 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1417
1418 extern inthand_t
1419         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1420         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1421         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1422         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1423         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1424         IDTVEC(rsvd0);
1425 extern inthand_t
1426         IDTVEC(int0x80_syscall);
1427
1428 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1429 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1430 #endif
1431
1432 void
1433 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1434 {
1435         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1436         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1437         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1438         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1439         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1440         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1441         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1446  * available physical memory in the system, then test this memory and
1447  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1448  *
1449  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1450  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1451  *
1452  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1453  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1454  */
1455 static void
1456 getmemsize(int first)
1457 {
1458         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1459         int hasbrokenint12;
1460         u_int basemem, extmem;
1461         struct vm86frame vmf;
1462         struct vm86context vmc;
1463         vm_offset_t pa;
1464         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1465         pt_entry_t *pte;
1466         quad_t maxmem;
1467         struct {
1468                 u_int64_t base;
1469                 u_int64_t length;
1470                 u_int32_t type;
1471         } *smap;
1472         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1473
1474         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1475         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1476         basemem = 0;
1477
1478         /*
1479          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1480          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1481          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1482          */
1483         hasbrokenint12 = 0;
1484         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1485         if (hasbrokenint12) {
1486                 goto int15e820;
1487         }
1488
1489         /*
1490          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1491          * value give the bios some scribble space just in case.
1492          */
1493         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1494         basemem = vmf.vmf_ax;
1495         if (basemem > 640) {
1496                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1497                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1498                 basemem = 636;
1499         }
1500
1501         /*
1502          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1503          * between the end of base memory and the start of
1504          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1505          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1506          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1507          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1508          * to begin with and then parts of it are remapped.
1509          * The parts that aren't remapped form holes that
1510          * remain read-only and are unused by the kernel.
1511          * The base memory area is below the physical end of
1512          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1513          * The part of it from PAGE_SIZE to
1514          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1515          * remapped and used by the kernel later.)
1516          *
1517          * This code is similar to the code used in
1518          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1519          * allocated we simply change the mapping.
1520          */
1521         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1522              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1523                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1524                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1525         }
1526
1527         /*
1528          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1529          * that the bios can scribble on it.
1530          */
1531         pte = vm86paddr;
1532         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1533                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1534
1535 int15e820:
1536         /*
1537          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1538          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1539          */
1540         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1541         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1542
1543         /*
1544          * get memory map with INT 15:E820
1545          */
1546 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1547 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1548
1549         vmc.npages = 0;
1550         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1551         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1552
1553         physmap_idx = 0;
1554         vmf.vmf_ebx = 0;
1555         do {
1556                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1557                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1558                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1559                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1560                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1561                         break;
1562                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1563                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1564                                 smap->type,
1565                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1566                                 (u_int32_t)smap->base,
1567                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1568                                 (u_int32_t)smap->length);
1569
1570                 if (smap->type != 0x01)
1571                         goto next_run;
1572
1573                 if (smap->length == 0)
1574                         goto next_run;
1575
1576                 Realmem += smap->length;
1577
1578                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1579                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1580                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1581                         goto next_run;
1582                 }
1583
1584                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1585                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1586                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1587                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1588                                                 "memory region, ignoring "
1589                                                 "second region\n");
1590                                 }
1591                                 Realmem -= smap->length;
1592                                 goto next_run;
1593                         }
1594                 }
1595
1596                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1597                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1598                         goto next_run;
1599                 }
1600
1601                 physmap_idx += 2;
1602                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1603                         kprintf("Too many segments in the physical "
1604                                 "address map, giving up\n");
1605                         break;
1606                 }
1607                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1608                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1609 next_run:
1610                 ; /* fix GCC3.x warning */
1611         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1612
1613         /*
1614          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1615          */
1616         if (basemem == 0) {
1617                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1618                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1619                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1620                                 break;
1621                         }
1622                 }
1623
1624                 if (basemem == 0) {
1625                         basemem = 640;
1626                 }
1627
1628                 if (basemem > 640) {
1629                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1630                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1631                         basemem = 640;
1632                 }
1633
1634                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1635                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1636                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1637                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1638                 }
1639
1640                 pte = vm86paddr;
1641                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1642                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1643         }
1644
1645         if (physmap[1] != 0)
1646                 goto physmap_done;
1647
1648         /*
1649          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1650          */
1651         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1652         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1653                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1654         } else {
1655 #if 0
1656                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1657                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1658                 extmem = vmf.vmf_ax;
1659 #else
1660                 /*
1661                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1662                  */
1663                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1664 #endif
1665         }
1666
1667         /*
1668          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1669          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1670          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1671          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1672          * them beyond the limit.
1673          *
1674          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1675          *      chop it to 15MB.
1676          */
1677         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1678                 extmem = 15 * 1024;
1679
1680         physmap[0] = 0;
1681         physmap[1] = basemem * 1024;
1682         physmap_idx = 2;
1683         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1684         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1685
1686 physmap_done:
1687         /*
1688          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1689          */
1690
1691         base_memory = physmap[1];
1692 #ifdef SMP
1693         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1694         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1695 #endif
1696
1697         /* Save EBDA address, if any */
1698         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1699         ebda_addr <<= 4;
1700
1701         /*
1702          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1703          * highest page of the physical address space.  It should be
1704          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1705          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1706          */
1707         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1708
1709 #ifdef MAXMEM
1710         Maxmem = MAXMEM / 4;
1711 #endif
1712
1713         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1714                 Maxmem = atop(maxmem);
1715
1716         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1717             (boothowto & RB_VERBOSE))
1718                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1719
1720         /*
1721          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1722          * extend the last memory segment to the new limit.
1723          */
1724         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1725                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1726
1727         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1728         pmap_bootstrap(first, 0);
1729
1730         /*
1731          * Size up each available chunk of physical memory.
1732          */
1733         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1734         pa_indx = 0;
1735         da_indx = 1;
1736         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1737         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1738         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1739
1740         pte = CMAP1;
1741
1742         /*
1743          * Get dcons buffer address
1744          */
1745         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1746             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1747                 dcons_addr = 0;
1748
1749         /*
1750          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1751          * round up the start address and round down the end address.
1752          */
1753         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1754                 vm_offset_t end;
1755
1756                 end = ptoa(Maxmem);
1757                 if (physmap[i + 1] < end)
1758                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1759                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1760                         int tmp, page_bad, full;
1761 #if 0
1762                         int *ptr = 0;
1763 #else
1764                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1765 #endif
1766                         full = FALSE;
1767
1768                         /*
1769                          * block out kernel memory as not available.
1770                          */
1771                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1772                                 goto do_dump_avail;
1773
1774                         /*
1775                          * block out dcons buffer
1776                          */
1777                         if (dcons_addr > 0
1778                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1779                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1780                                 goto do_dump_avail;
1781
1782                         page_bad = FALSE;
1783
1784                         /*
1785                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1786                          */
1787                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1788                         cpu_invltlb();
1789
1790                         tmp = *(int *)ptr;
1791                         /*
1792                          * Test for alternating 1's and 0's
1793                          */
1794                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1795                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1796                                 page_bad = TRUE;
1797                         }
1798                         /*
1799                          * Test for alternating 0's and 1's
1800                          */
1801                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1802                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1803                         page_bad = TRUE;
1804                         }
1805                         /*
1806                          * Test for all 1's
1807                          */
1808                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1809                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1810                                 page_bad = TRUE;
1811                         }
1812                         /*
1813                          * Test for all 0's
1814                          */
1815                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1816                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1817                                 page_bad = TRUE;
1818                         }
1819                         /*
1820                          * Restore original value.
1821                          */
1822                         *(int *)ptr = tmp;
1823
1824                         /*
1825                          * Adjust array of valid/good pages.
1826                          */
1827                         if (page_bad == TRUE) {
1828                                 continue;
1829                         }
1830                         /*
1831                          * If this good page is a continuation of the
1832                          * previous set of good pages, then just increase
1833                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1834                          * Note that "end" points one higher than end,
1835                          * making the range >= start and < end.
1836                          * If we're also doing a speculative memory
1837                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1838                          * so that we keep going. The first bad page
1839                          * will terminate the loop.
1840                          */
1841                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1842                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1843                         } else {
1844                                 pa_indx++;
1845                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1846                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1847                                         pa_indx--;
1848                                         full = TRUE;
1849                                         goto do_dump_avail;
1850                                 }
1851                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1852                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1853                         }
1854                         physmem++;
1855 do_dump_avail:
1856                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1857                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1858                         } else {
1859                                 da_indx++;
1860                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1861                                         da_indx--;
1862                                         goto do_next;
1863                                 }
1864                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1865                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1866                         }
1867 do_next:
1868                         if (full)
1869                                 break;
1870
1871                 }
1872         }
1873         *pte = 0;
1874         cpu_invltlb();
1875
1876         /*
1877          * XXX
1878          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1879          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1880          * calculation, etc.).
1881          */
1882         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1883             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1884                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1885                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1886                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1887         }
1888
1889         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1890
1891         /* Trim off space for the message buffer. */
1892         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1893
1894         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1895 }
1896
1897 struct machintr_abi MachIntrABI;
1898
1899 /*
1900  * IDT VECTORS:
1901  *      0       Divide by zero
1902  *      1       Debug
1903  *      2       NMI
1904  *      3       BreakPoint
1905  *      4       OverFlow
1906  *      5       Bound-Range
1907  *      6       Invalid OpCode
1908  *      7       Device Not Available (x87)
1909  *      8       Double-Fault
1910  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1911  *      10      Invalid-TSS
1912  *      11      Segment not present
1913  *      12      Stack
1914  *      13      General Protection
1915  *      14      Page Fault
1916  *      15      Reserved
1917  *      16      x87 FP Exception pending
1918  *      17      Alignment Check
1919  *      18      Machine Check
1920  *      19      SIMD floating point
1921  *      20-31   reserved
1922  *      32-255  INTn/external sources
1923  */
1924 void
1925 init386(int first)
1926 {
1927         struct gate_descriptor *gdp;
1928         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1929         struct mdglobaldata *gd;
1930
1931         /*
1932          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1933          */
1934         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1935         bzero(gd, sizeof(*gd));
1936
1937         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1938         thread0.td_gd = &gd->mi;
1939
1940         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1941
1942         metadata_missing = 0;
1943         if (bootinfo.bi_modulep) {
1944                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1945                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1946         } else {
1947                 metadata_missing = 1;
1948         }
1949         if (bootinfo.bi_envp)
1950                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1951
1952         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1953                 bootverbose++;
1954
1955         /*
1956          * Default MachIntrABI to ICU
1957          */
1958         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1959 #ifdef SMP
1960         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1961         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1962         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1963 #endif
1964
1965         /*
1966          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1967          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1968          */
1969         ncpus = 1;
1970         ncpus2 = 1;
1971         ncpus_fit = 1;
1972         /* Init basic tunables, hz etc */
1973         init_param1();
1974
1975         /*
1976          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1977          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1978          * the address space
1979          */
1980         /*
1981          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1982          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1983          */
1984         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1985         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1986
1987         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1988                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1989         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1990         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1991                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1992
1993         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1994
1995         /*
1996          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1997          * early in the boot sequence because the system assumes
1998          * that 'curthread' is never NULL.
1999          */
2000
2001         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
2002 #ifdef BDE_DEBUGGER
2003                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
2004                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
2005                         continue;
2006 #endif
2007                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
2008         }
2009
2010         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
2011         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
2012         lgdt(&r_gdt);
2013
2014         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
2015         cpu_gdinit(gd, 0);
2016         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
2017         safepri = TDPRI_MAX;
2018
2019         /* make ldt memory segments */
2020         /*
2021          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2022          * should be spelled ...MAX_USER...
2023          */
2024         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2025         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2026         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2027                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2028
2029         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2030         lldt(_default_ldt);
2031         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2032         /* spinlocks and the BGL */
2033         init_locks();
2034
2035         /*
2036          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2037          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2038          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2039          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2040          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2041          * determine the fault address.
2042          */
2043         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2044 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2045                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046 #else
2047                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048 #endif
2049         }
2050         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2057         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2059         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2060         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2061         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2062         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2063         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2064         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2065         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2066         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2067         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2068         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2069         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2070         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2071                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2072
2073         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2074         r_idt.rd_base = (int) idt;
2075         lidt(&r_idt);
2076
2077         /*
2078          * Initialize the console before we print anything out.
2079          */
2080         cninit();
2081
2082         if (metadata_missing)
2083                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2084
2085 #if     NISA >0
2086         elcr_probe();
2087         isa_defaultirq();
2088 #endif
2089         rand_initialize();
2090
2091         /*
2092          * Initialize IRQ mapping
2093          *
2094          * NOTE:
2095          * SHOULD be after elcr_probe()
2096          */
2097         MachIntrABI_ICU.initmap();
2098 #ifdef SMP
2099         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2100 #endif
2101
2102 #ifdef DDB
2103         kdb_init();
2104         if (boothowto & RB_KDB)
2105                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2106 #endif
2107
2108         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2109         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2110         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2111         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2112
2113         /*
2114          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2115          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2116          */
2117         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2118         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2119         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2120         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2121         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2122         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2123         ltr(gsel_tss);
2124
2125         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2126             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2127         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2128             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2129         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2130         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2131         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2132         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2133             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2134         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2135         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2136         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2137
2138         vm86_initialize();
2139         getmemsize(first);
2140         init_param2(physmem);
2141
2142         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2143
2144         /* Map the message buffer. */
2145         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2146                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2147
2148         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2149
2150         /* make a call gate to reenter kernel with */
2151         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2152
2153         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2154         gdp->gd_looffset = x++;
2155         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2156         gdp->gd_stkcpy = 1;
2157         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2158         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2159         gdp->gd_p = 1;
2160         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2161
2162         /* XXX does this work? */
2163         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2164         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2165
2166         /* transfer to user mode */
2167
2168         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2169         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2170
2171         /* setup proc 0's pcb */
2172         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2173         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2174         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2175         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2176 }
2177
2178 /*
2179  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2180  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2181  * data space were allocated in locore.
2182  *
2183  * Note: the idlethread's cpl is 0
2184  *
2185  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2186  */
2187 void
2188 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2189 {
2190         if (cpu)
2191                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2192
2193         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2194                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2195                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2196                         0, &gd->mi);
2197         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2198         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2199         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2200         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2201 }
2202
2203 int
2204 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2205 {
2206         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2207             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2208                 return (TRUE);
2209         }
2210         return (FALSE);
2211 }
2212
2213 struct globaldata *
2214 globaldata_find(int cpu)
2215 {
2216         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2217         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2218 }
2219
2220 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2221 static void f00f_hack(void *unused);
2222 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2223
2224 static void
2225 f00f_hack(void *unused)
2226 {
2227         struct gate_descriptor *new_idt;
2228         vm_offset_t tmp;
2229
2230         if (!has_f00f_bug)
2231                 return;
2232
2233         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2234
2235         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2236
2237         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2238         if (tmp == 0)
2239                 panic("kmem_alloc returned 0");
2240         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2241                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2242         /* Put the first seven entries in the lower page */
2243         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2244         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2245         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2246         lidt(&r_idt);
2247         idt = new_idt;
2248         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2249                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2250                 panic("vm_map_protect failed");
2251         return;
2252 }
2253 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2254
2255 int
2256 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2257 {
2258         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2259         return (0);
2260 }
2261
2262 int
2263 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2264 {
2265         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2266         return (0);
2267 }
2268
2269 int
2270 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2271 {
2272         struct trapframe *tp;
2273
2274         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2275         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2276         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2277         regs->r_es = tp->tf_es;
2278         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2279         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2280         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2281         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2282         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2283         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2284         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2285         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2286         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2287         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2288         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2289         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2290         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2291         return (0);
2292 }
2293
2294 int
2295 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2296 {
2297         struct trapframe *tp;
2298
2299         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2300         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2301             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2302                 return (EINVAL);
2303         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2304         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2305         tp->tf_es = regs->r_es;
2306         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2307         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2308         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2309         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2310         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2311         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2312         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2313         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2314         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2315         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2316         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2317         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2318         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2319         return (0);
2320 }
2321
2322 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2323 static void
2324 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2325 {
2326         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2327         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2328         int i;
2329
2330         /* FPU control/status */
2331         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2332         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2333         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2334         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2335         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2336         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2337         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2338         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2339
2340         /* FPU registers */
2341         for (i = 0; i < 8; ++i)
2342                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2343 }
2344
2345 static void
2346 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2347 {
2348         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2349         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2350         int i;
2351
2352         /* FPU control/status */
2353         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2354         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2355         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2356         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2357         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2358         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2359         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2360         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2361
2362         /* FPU registers */
2363         for (i = 0; i < 8; ++i)
2364                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2365 }
2366 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2367
2368 int
2369 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2370 {
2371 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2372         if (cpu_fxsr) {
2373                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2374                                 (struct save87 *)fpregs);
2375                 return (0);
2376         }
2377 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2378         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2379         return (0);
2380 }
2381
2382 int
2383 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2384 {
2385 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2386         if (cpu_fxsr) {
2387                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2388                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2389                 return (0);
2390         }
2391 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2392         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2393         return (0);
2394 }
2395
2396 int
2397 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2398 {
2399         if (lp == NULL) {
2400                 dbregs->dr0 = rdr0();
2401                 dbregs->dr1 = rdr1();
2402                 dbregs->dr2 = rdr2();
2403                 dbregs->dr3 = rdr3();
2404                 dbregs->dr4 = rdr4();
2405                 dbregs->dr5 = rdr5();
2406                 dbregs->dr6 = rdr6();
2407                 dbregs->dr7 = rdr7();
2408         } else {
2409                 struct pcb *pcb;
2410
2411                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2412                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2413                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2414                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2415                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2416                 dbregs->dr4 = 0;
2417                 dbregs->dr5 = 0;
2418                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2419                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2420         }
2421         return (0);
2422 }
2423
2424 int
2425 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2426 {
2427         if (lp == NULL) {
2428                 load_dr0(dbregs->dr0);
2429                 load_dr1(dbregs->dr1);
2430                 load_dr2(dbregs->dr2);
2431                 load_dr3(dbregs->dr3);
2432                 load_dr4(dbregs->dr4);
2433                 load_dr5(dbregs->dr5);
2434                 load_dr6(dbregs->dr6);
2435                 load_dr7(dbregs->dr7);
2436         } else {
2437                 struct pcb *pcb;
2438                 struct ucred *ucred;
2439                 int i;
2440                 uint32_t mask1, mask2;
2441
2442                 /*
2443                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2444                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2445                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2446                  * TRCTRAP.
2447                  */
2448                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2449                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2450                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2451                                 return (EINVAL);
2452
2453                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2454                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2455
2456                 /*
2457                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2458                  * process's address space.  If a process could do this, it
2459                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2460                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2461                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2462                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2463                  * uid 0.
2464                  *
2465                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2466                  * address space is written into from within the kernel
2467                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2468                  * from within kernel mode?
2469                  */
2470
2471                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2472                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2473                                 /* dr0 is enabled */
2474                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2475                                         return (EINVAL);
2476                         }
2477
2478                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2479                                 /* dr1 is enabled */
2480                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2481                                         return (EINVAL);
2482                         }
2483
2484                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2485                                 /* dr2 is enabled */
2486                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2487                                         return (EINVAL);
2488                         }
2489
2490                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2491                                 /* dr3 is enabled */
2492                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2493                                         return (EINVAL);
2494                         }
2495                 }
2496
2497                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2498                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2499                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2500                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2501                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2502                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2503
2504                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2505         }
2506
2507         return (0);
2508 }
2509
2510 /*
2511  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2512  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2513  */
2514 int
2515 user_dbreg_trap(void)
2516 {
2517         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2518         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2519         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2520         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2521         int i;
2522
2523         dr7 = rdr7();
2524         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2525                 /*
2526                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2527                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2528                  * hardware debug registers
2529                  */
2530                 return 0;
2531         }
2532
2533         nbp = 0;
2534         dr6 = rdr6();
2535         bp = dr6 & 0x0000000f;
2536
2537         if (!bp) {
2538                 /*
2539                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2540                  * trap was not caused by any of the debug registers
2541                  */
2542                 return 0;
2543         }
2544
2545         /*
2546          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2547          * which ones and if any of them are user space addresses
2548          */
2549
2550         if (bp & 0x01) {
2551                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2552         }
2553         if (bp & 0x02) {
2554                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2555         }
2556         if (bp & 0x04) {
2557                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2558         }
2559         if (bp & 0x08) {
2560                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2561         }
2562
2563         for (i=0; i<nbp; i++) {
2564                 if (addr[i] <
2565                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2566                         /*
2567                          * addr[i] is in user space
2568                          */
2569                         return nbp;
2570                 }
2571         }
2572
2573         /*
2574          * None of the breakpoints are in user space.
2575          */
2576         return 0;
2577 }
2578
2579
2580 #ifndef DDB
2581 void
2582 Debugger(const char *msg)
2583 {
2584         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2585 }
2586 #endif /* no DDB */
2587
2588 #ifdef DDB
2589
2590 /*
2591  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2592  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2593  * called inside DDB.
2594  *
2595  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2596  */
2597
2598 #undef inb
2599 #undef outb
2600
2601 /* silence compiler warnings */
2602 u_char inb(u_int);
2603 void outb(u_int, u_char);
2604
2605 u_char
2606 inb(u_int port)
2607 {
2608         u_char  data;
2609         /*
2610          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2611          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2612          * if we tell it to load (u_short) port.
2613          */
2614         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2615         return (data);
2616 }
2617
2618 void
2619 outb(u_int port, u_char data)
2620 {
2621         u_char  al;
2622         /*
2623          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2624          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2625          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2626          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2627          */
2628         al = data;
2629         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2630 }
2631
2632 #endif /* DDB */
2633
2634
2635
2636 #include "opt_cpu.h"
2637
2638
2639 /*
2640  * initialize all the SMP locks
2641  */
2642
2643 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2644 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2645
2646 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2647 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2648
2649 /* critical region around INTR() routines */
2650 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2651
2652 /* lock region used by kernel profiling */
2653 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2654
2655 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2656 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2657
2658 /* lock regions around the clock hardware */
2659 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2660
2661 /* lock around the MP rendezvous */
2662 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2663
2664 static void
2665 init_locks(void)
2666 {
2667 #ifdef SMP
2668         /*
2669          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2670          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2671          */
2672         cpu_get_initial_mplock();
2673 #endif
2674         /* DEPRECATED */
2675         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2676         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2677         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2678         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2679         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2680         spin_lock_init(&com_spinlock);
2681         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2682
2683         /* our token pool needs to work early */
2684         lwkt_token_pool_init();
2685 }