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  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.26 2003/07/11 17:42:08 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "apm.h"
  43 #include "ether.h"
  44 #include "npx.h"
  45 #include "opt_atalk.h"
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_cpu.h"
  48 #include "opt_ddb.h"
  49 #include "opt_directio.h"
  50 #include "opt_inet.h"
  51 #include "opt_ipx.h"
  52 #include "opt_maxmem.h"
  53 #include "opt_msgbuf.h"
  54 #include "opt_perfmon.h"
  55 #include "opt_swap.h"
  56 #include "opt_user_ldt.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/callout.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.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
  89 #include <sys/user.h>
  90 #include <sys/exec.h>
  91 #include <sys/cons.h>
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/reg.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/ipl.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #ifdef SMP
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #endif
 107 #ifdef PERFMON
 108 #include <machine/perfmon.h>
 109 #endif
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111
 112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 113 #include <i386/isa/isa_device.h>
 114 #endif
 115 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 116 #include <isa/rtc.h>
 117 #include <machine/vm86.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 121
 122 extern void init386 __P((int first));
 123 extern void dblfault_handler __P((void));
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup __P((void *));
 131 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm __P((struct save87 *, struct savexmm *));
 133 static void fill_fpregs_xmm __P((struct savexmm *, struct save87 *));
 134 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 143
 144 int     _udatasel, _ucodesel;
 145 u_int   atdevbase;
 146
 147 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 148 extern int swtch_optim_stats;
 149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 150         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 151 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 152         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 153 #endif
 154
 155 #ifdef PC98
 156 static int      ispc98 = 1;
 157 #else
 158 static int      ispc98 = 0;
 159 #endif
 160 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 161
 162 int physmem = 0;
 163 int cold = 1;
 164
 165 static int
 166 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 167 {
 168         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 169         return (error);
 170 }
 171
 172 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 173         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 174
 175 static int
 176 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 177 {
 178         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 179                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 180         return (error);
 181 }
 182
 183 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 184         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 185
 186 static int
 187 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 188 {
 189         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 190                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 191         return (error);
 192 }
 193
 194 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 195         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 196
 197 static int
 198 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 199 {
 200         int error;
 201
 202         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 203          * some initial nulls).
 204          */
 205         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 206                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 207         if(error) return(error);
 208         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 209                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 210                         msgbufp->msg_bufr,req);
 211         }
 212         return(error);
 213 }
 214
 215 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 216         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 217
 218 static int msgbuf_clear;
 219
 220 static int
 221 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 222 {
 223         int error;
 224         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 225                 req);
 226         if (!error && req->newptr) {
 227                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 228                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 229                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 230                 msgbuf_clear=0;
 231         }
 232         return (error);
 233 }
 234
 235 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 236         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 237         "Clear kernel message buffer");
 238
 239 int bootverbose = 0, Maxmem = 0;
 240 long dumplo;
 241
 242 vm_offset_t phys_avail[10];
 243
 244 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 245 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 246
 247 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 248 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 249 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 250 static struct trapframe proc0_tf;
 251
 252 static void
 253 cpu_startup(dummy)
 254         void *dummy;
 255 {
 256         register unsigned i;
 257         register caddr_t v;
 258         vm_offset_t maxaddr;
 259         vm_size_t size = 0;
 260         int firstaddr;
 261         vm_offset_t minaddr;
 262
 263         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 264                 bootverbose++;
 265
 266         /*
 267          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 268          */
 269         printf("%s", version);
 270         startrtclock();
 271         printcpuinfo();
 272         panicifcpuunsupported();
 273 #ifdef PERFMON
 274         perfmon_init();
 275 #endif
 276         printf("real memory  = %u (%uK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 277         /*
 278          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 279          */
 280         if (bootverbose) {
 281                 int indx;
 282
 283                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 284                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 285                         unsigned int size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 286
 287                         printf("0x%08x - 0x%08x, %u bytes (%u pages)\n",
 288                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 289                             size1 / PAGE_SIZE);
 290                 }
 291         }
 292
 293         /*
 294          * Calculate callout wheel size
 295          */
 296         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 297              callwheelsize < ncallout;
 298              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 299                 ;
 300         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 301
 302         /*
 303          * Allocate space for system data structures.
 304          * The first available kernel virtual address is in "v".
 305          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 306          * As pages of memory are allocated and cleared,
 307          * "firstaddr" is incremented.
 308          * An index into the kernel page table corresponding to the
 309          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 310          */
 311
 312         /*
 313          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 314          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 315          * addresses to the various data structures.
 316          */
 317         firstaddr = 0;
 318 again:
 319         v = (caddr_t)firstaddr;
 320
 321 #define valloc(name, type, num) \
 322             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 323 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 324             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 325
 326         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 327         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 328
 329         /*
 330          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 331          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 332          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 333          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 334          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 335          * maxbcache bytes.
 336          *
 337          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 338          */
 339         if (nbuf == 0) {
 340                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 341                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 342
 343                 nbuf = 50;
 344                 if (kbytes > 4096)
 345                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 346                 if (kbytes > 65536)
 347                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 348                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 349                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 350         }
 351
 352         /*
 353          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 354          * kernel_map.
 355          */
 356         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 357             (BKVASIZE * 2)) {
 358                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 359                     (BKVASIZE * 2);
 360                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 361         }
 362
 363         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 364 #ifdef NSWBUF_MIN
 365         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 366                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 367 #endif
 368 #ifdef DIRECTIO
 369         ffs_rawread_setup();
 370 #endif
 371
 372         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 373         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 374         v = bufhashinit(v);
 375
 376         /*
 377          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 378          */
 379         if (firstaddr == 0) {
 380                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 381                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 382                 if (firstaddr == 0)
 383                         panic("startup: no room for tables");
 384                 goto again;
 385         }
 386
 387         /*
 388          * End of second pass, addresses have been assigned
 389          */
 390         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 391                 panic("startup: table size inconsistency");
 392
 393         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 394                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 395         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 396                                 (nbuf*BKVASIZE));
 397         buffer_map->system_map = 1;
 398         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 399                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 400         pager_map->system_map = 1;
 401         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 402                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 403
 404         /*
 405          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 406          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 407          */
 408         {
 409                 vm_offset_t mb_map_size;
 410
 411                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 412                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 413                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 414                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 415                 mb_map = kmem_suballoc(kmem_map, (vm_offset_t *)&mbutl, &maxaddr,
 416                         mb_map_size);
 417                 mb_map->system_map = 1;
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Initialize callouts
 422          */
 423         SLIST_INIT(&callfree);
 424         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 425                 callout_init(&callout[i]);
 426                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 427                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 428         }
 429
 430         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 431                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 432         }
 433
 434 #if defined(USERCONFIG)
 435         userconfig();
 436         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 437 #endif
 438
 439         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 440             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 441
 442         /*
 443          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 444          */
 445         bufinit();
 446         vm_pager_bufferinit();
 447
 448 #ifdef SMP
 449         /*
 450          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 451          */
 452         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 453         mp_announce();
 454 #endif  /* SMP */
 455         cpu_setregs();
 456 }
 457
 458 /*
 459  * Send an interrupt to process.
 460  *
 461  * Stack is set up to allow sigcode stored
 462  * at top to call routine, followed by kcall
 463  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 464  * resets the signal mask, the stack, and the
 465  * frame pointer, it returns to the user
 466  * specified pc, psl.
 467  */
 468 static void
 469 osendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 470 {
 471         register struct proc *p = curproc;
 472         register struct trapframe *regs;
 473         register struct osigframe *fp;
 474         struct osigframe sf;
 475         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 476         int oonstack;
 477
 478         regs = p->p_md.md_regs;
 479         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 480
 481         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 482         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) && !oonstack &&
 483             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 484                 fp = (struct osigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 485                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 486                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 487         }
 488         else
 489                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 490
 491         /* Translate the signal if appropriate */
 492         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 493                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 494                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 495         }
 496
 497         /* Build the argument list for the signal handler. */
 498         sf.sf_signum = sig;
 499         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 500         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 501                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 502                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 503                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 504                 sf.sf_siginfo.si_code = code;
 505                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 506         }
 507         else {
 508                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 509                 sf.sf_arg2 = code;
 510                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 511                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 512         }
 513
 514         /* save scratch registers */
 515         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 516         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 517         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 518         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 519         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 520         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 521         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 522         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 523         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 524         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 525         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 526         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 527         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 528
 529         /* Build the signal context to be used by sigreturn. */
 530         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = oonstack;
 531         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 532         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 533         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 534         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 535         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 536         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 537         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 538
 539         /*
 540          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 541          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 542          * eflags.
 543          */
 544         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 545                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 546                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 547
 548                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 549                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 550                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 551                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 552
 553                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 554                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 555                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP))
 556                             | (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 557                 /* see sendsig for comment */
 558                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 559         }
 560
 561         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 562         if (copyout(&sf, fp, sizeof(struct osigframe)) != 0) {
 563                 /*
 564                  * Something is wrong with the stack pointer.
 565                  * ...Kill the process.
 566                  */
 567                 sigexit(p, SIGILL);
 568         }
 569
 570         regs->tf_esp = (int)fp;
 571         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 572         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 573         regs->tf_cs = _ucodesel;
 574         regs->tf_ds = _udatasel;
 575         regs->tf_es = _udatasel;
 576         regs->tf_fs = _udatasel;
 577         load_gs(_udatasel);
 578         regs->tf_ss = _udatasel;
 579 }
 580
 581 void
 582 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 583         sig_t catcher;
 584         int sig;
 585         sigset_t *mask;
 586         u_long code;
 587 {
 588         struct proc *p = curproc;
 589         struct trapframe *regs;
 590         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 591         struct sigframe sf, *sfp;
 592         int oonstack;
 593
 594         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 595                 osendsig(catcher, sig, mask, code);
 596                 return;
 597         }
 598
 599         regs = p->p_md.md_regs;
 600         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 601
 602         /* save user context */
 603         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 604         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 605         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 606         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 607         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 608         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 609
 610         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 611         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 612             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 613                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 614                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 615                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 616         }
 617         else
 618                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 619
 620         /* Translate the signal is appropriate */
 621         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 622                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 623                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 624         }
 625
 626         /* Build the argument list for the signal handler. */
 627         sf.sf_signum = sig;
 628         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 629         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 630                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 631                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 632                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 633
 634                 /* fill siginfo structure */
 635                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 636                 sf.sf_si.si_code = code;
 637                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 638         }
 639         else {
 640                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 641                 sf.sf_siginfo = code;
 642                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 643                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 644         }
 645
 646         /*
 647          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 648          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 649          * eflags.
 650          */
 651         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 652                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 653                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 654
 655                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 656                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 657                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 658                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 659
 660                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 661                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 662                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 663                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 664
 665                 /*
 666                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 667                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 668                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 669                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 670                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 671                  */
 672                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 673         }
 674
 675         /*
 676          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 677          */
 678         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 679                 /*
 680                  * Something is wrong with the stack pointer.
 681                  * ...Kill the process.
 682                  */
 683                 sigexit(p, SIGILL);
 684         }
 685
 686         regs->tf_esp = (int)sfp;
 687         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 688         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 689         regs->tf_cs = _ucodesel;
 690         regs->tf_ds = _udatasel;
 691         regs->tf_es = _udatasel;
 692         regs->tf_fs = _udatasel;
 693         load_gs(_udatasel);
 694         regs->tf_ss = _udatasel;
 695 }
 696
 697 /*
 698  * osigreturn_args(struct osigcontext *sigcntxp)
 699  *
 700  * System call to cleanup state after a signal
 701  * has been taken.  Reset signal mask and
 702  * stack state from context left by sendsig (above).
 703  * Return to previous pc and psl as specified by
 704  * context left by sendsig. Check carefully to
 705  * make sure that the user has not modified the
 706  * state to gain improper privileges.
 707  */
 708 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 709 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 710
 711 int
 712 osigreturn(struct osigreturn_args *uap)
 713 {
 714         struct proc *p = curproc;
 715         struct osigcontext *scp;
 716         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 717         int eflags;
 718
 719         scp = uap->sigcntxp;
 720
 721         if (!useracc((caddr_t)scp, sizeof (struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 722                 return(EFAULT);
 723
 724         eflags = scp->sc_ps;
 725         if (eflags & PSL_VM) {
 726                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 727                 struct vm86_kernel *vm86;
 728
 729                 /*
 730                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 731                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 732                  */
 733                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 734                         return (EINVAL);
 735                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 736                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 737                         return (EINVAL);
 738
 739                 /* go back to user mode if both flags are set */
 740                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 741                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 742
 743                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 744                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 745                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 746                 } else {
 747                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 748                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 749                 }
 750                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 751                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 752                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 753                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 754                 tf->tf_ds = _udatasel;
 755                 tf->tf_es = _udatasel;
 756                 tf->tf_fs = _udatasel;
 757         } else {
 758                 /*
 759                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 760                  */
 761                 /*
 762                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 763                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 764                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 765                  * the signal context during signal handling and there is no
 766                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 767                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 768                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 769                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 770                  */
 771                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 772                         return(EINVAL);
 773                 }
 774
 775                 /*
 776                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 777                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 778                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 779                  */
 780                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 781                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 782                         return(EINVAL);
 783                 }
 784                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 785                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 786                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 787         }
 788
 789         /* restore scratch registers */
 790         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 791         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 792         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 793         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 794         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 795         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 796         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 797         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 798         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 799
 800         if (scp->sc_onstack & 01)
 801                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 802         else
 803                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 804
 805         SIGSETOLD(p->p_sigmask, scp->sc_mask);
 806         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 807         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 808         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 809         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 810         regs->tf_eflags = eflags;
 811         return(EJUSTRETURN);
 812 }
 813
 814 /*
 815  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 816  */
 817 int
 818 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 819 {
 820         struct proc *p = curproc;
 821         struct trapframe *regs;
 822         ucontext_t *ucp;
 823         int cs, eflags;
 824
 825         ucp = uap->sigcntxp;
 826
 827         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 828                 return (EFAULT);
 829         if (((struct osigcontext *)ucp)->sc_trapno == 0x01d516)
 830                 return (osigreturn((struct osigreturn_args *)uap));
 831
 832         /*
 833          * Since ucp is not an osigcontext but a ucontext_t, we have to
 834          * check again if all of it is accessible.  A ucontext_t is
 835          * much larger, so instead of just checking for the pointer
 836          * being valid for the size of an osigcontext, now check for
 837          * it being valid for a whole, new-style ucontext_t.
 838          */
 839         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 840                 return (EFAULT);
 841
 842         regs = p->p_md.md_regs;
 843         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 844
 845         if (eflags & PSL_VM) {
 846                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 847                 struct vm86_kernel *vm86;
 848
 849                 /*
 850                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 851                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 852                  */
 853                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 854                         return (EINVAL);
 855                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 856                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 857                         return (EINVAL);
 858
 859                 /* go back to user mode if both flags are set */
 860                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 861                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 862
 863                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 864                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 865                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 866                 } else {
 867                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 868                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 869                 }
 870                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 871                 tf->tf_eflags = eflags;
 872                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 873                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 874                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 875                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 876                 tf->tf_ds = _udatasel;
 877                 tf->tf_es = _udatasel;
 878                 tf->tf_fs = _udatasel;
 879         } else {
 880                 /*
 881                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 882                  */
 883                 /*
 884                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 885                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 886                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 887                  * the signal context during signal handling and there is no
 888                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 889                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 890                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 891                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 892                  */
 893                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 894                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 895                         return(EINVAL);
 896                 }
 897
 898                 /*
 899                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 900                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 901                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 902                  */
 903                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 904                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 905                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 906                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 907                         return(EINVAL);
 908                 }
 909                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 910         }
 911
 912         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 913                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 914         else
 915                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 916
 917         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 918         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 919         return(EJUSTRETURN);
 920 }
 921
 922 /*
 923  * Machine dependent boot() routine
 924  *
 925  * I haven't seen anything to put here yet
 926  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 927  */
 928 void
 929 cpu_boot(int howto)
 930 {
 931 }
 932
 933 /*
 934  * Shutdown the CPU as much as possible
 935  */
 936 void
 937 cpu_halt(void)
 938 {
 939         for (;;)
 940                 __asm__ ("hlt");
 941 }
 942
 943 /*
 944  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 945  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 946  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 947  *
 948  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 949  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 950  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 951  * critical section.
 952  *
 953  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 954  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 955  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 956  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 957  */
 958 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 959 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 960     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 961
 962 void
 963 cpu_idle(void)
 964 {
 965         struct thread *td = curthread;
 966
 967         crit_exit();
 968         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 969         for (;;) {
 970                 /*
 971                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 972                  */
 973                 lwkt_switch();
 974
 975                 /*
 976                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 977                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 978                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 979                  */
 980                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 981                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 982                         /*
 983                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 984                          * following the sti.
 985                          */
 986                         __asm __volatile("cli");
 987                         splz();
 988                         __asm __volatile("sti; hlt");
 989                 } else {
 990                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 991                         __asm __volatile("sti");
 992                 }
 993         }
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Clear registers on exec
 998  */
 999 void
1000 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
1001         struct proc *p;
1002         u_long entry;
1003         u_long stack;
1004         u_long ps_strings;
1005 {
1006         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
1007         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
1008
1009         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1010         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1011         load_gs(_udatasel);
1012
1013 #ifdef USER_LDT
1014         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1015         user_ldt_free(pcb);
1016 #endif
1017
1018         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1019         regs->tf_eip = entry;
1020         regs->tf_esp = stack;
1021         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1022         regs->tf_ss = _udatasel;
1023         regs->tf_ds = _udatasel;
1024         regs->tf_es = _udatasel;
1025         regs->tf_fs = _udatasel;
1026         regs->tf_cs = _ucodesel;
1027
1028         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1029         regs->tf_ebx = ps_strings;
1030
1031         /*
1032          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1033          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1034          */
1035         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1036                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1037                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1038                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1039                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1040                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1041                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1042                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
1043                         /*
1044                          * Clear the debug registers on the running
1045                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1046                          * the next process we switch to.
1047                          */
1048                         reset_dbregs();
1049                 }
1050                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1051         }
1052
1053         /*
1054          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1055          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1056          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1057          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1058          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1059          */
1060         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1061
1062         /*
1063          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
1064          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
1065          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
1066          * configured, since the npx routines normally set up the trap
1067          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
1068          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
1069          * systems with an npx.
1070          */
1071         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
1072
1073 #if NNPX > 0
1074         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1075         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1076 #endif
1077
1078       /*
1079        * XXX - Linux emulator
1080        * Make sure sure edx is 0x0 on entry. Linux binaries depend
1081        * on it.
1082        */
1083       p->p_retval[1] = 0;
1084 }
1085
1086 void
1087 cpu_setregs(void)
1088 {
1089         unsigned int cr0;
1090
1091         cr0 = rcr0();
1092         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1093         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1094 #ifdef I386_CPU
1095         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1096 #endif
1097                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1098         load_cr0(cr0);
1099         load_gs(_udatasel);
1100 }
1101
1102 static int
1103 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1104 {
1105         int error;
1106         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1107                 req);
1108         if (!error && req->newptr)
1109                 resettodr();
1110         return (error);
1111 }
1112
1113 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1114         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1115
1116 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1117         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1118
1119 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1120         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1121
1122 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1123         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1124
1125 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1126 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1127         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1128
1129 /*
1130  * Initialize 386 and configure to run kernel
1131  */
1132
1133 /*
1134  * Initialize segments & interrupt table
1135  */
1136
1137 int _default_ldt;
1138 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1139 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1140 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1141 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1142
1143 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1144 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1145
1146 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1147 extern int has_f00f_bug;
1148 #endif
1149
1150 static struct i386tss dblfault_tss;
1151 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1152
1153 extern  struct user *proc0paddr;
1154
1155
1156 /* software prototypes -- in more palatable form */
1157 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1158 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1159 {       0x0,                    /* segment base address  */
1160         0x0,                    /* length */
1161         0,                      /* segment type */
1162         0,                      /* segment descriptor priority level */
1163         0,                      /* segment descriptor present */
1164         0, 0,
1165         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1166         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1167 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1168 {       0x0,                    /* segment base address  */
1169         0xfffff,                /* length - all address space */
1170         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         1,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1177 {       0x0,                    /* segment base address  */
1178         0xfffff,                /* length - all address space */
1179         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1186 {       0x0,                    /* segment base address  */
1187         0xfffff,                /* length - all address space */
1188         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1189         0,                      /* segment descriptor priority level */
1190         1,                      /* segment descriptor present */
1191         0, 0,
1192         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1193         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1194 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1195 {
1196         0x0,                    /* segment base address */
1197         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1198         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1199         0,                      /* segment descriptor priority level */
1200         1,                      /* segment descriptor present */
1201         0, 0,
1202         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1203         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1204 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1205 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1206         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1207         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1208         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1209         1,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1214 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1215         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1216         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         1,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1223 {       0x0,                    /* segment base address  */
1224         0x0,                    /* length - all address space */
1225         0,                      /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         0,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1232 {       0x400,                  /* segment base address */
1233         0xfffff,                /* length */
1234         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         1,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1241 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1242         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1243         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1248         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1250 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1251         0xfffff,                /* length */
1252         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         1,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1259 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1260         0xfffff,                /* length */
1261         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1262         0,                      /* segment descriptor priority level */
1263         1,                      /* segment descriptor present */
1264         0, 0,
1265         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1266         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1267 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1268 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1269         0xfffff,                /* length */
1270         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1271         0,                      /* segment descriptor priority level */
1272         1,                      /* segment descriptor present */
1273         0, 0,
1274         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1275         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1276 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1277 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1278         0xfffff,                /* length */
1279         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1280         0,                      /* segment descriptor priority level */
1281         1,                      /* segment descriptor present */
1282         0, 0,
1283         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1284         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1285 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1286 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1287         0xfffff,                /* length */
1288         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1289         0,                      /* segment descriptor priority level */
1290         1,                      /* segment descriptor present */
1291         0, 0,
1292         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1293         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1294 };
1295
1296 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1297         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1298 {       0x0,                    /* segment base address  */
1299         0x0,                    /* length - all address space */
1300         0,                      /* segment type */
1301         0,                      /* segment descriptor priority level */
1302         0,                      /* segment descriptor present */
1303         0, 0,
1304         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1305         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1306         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1307 {       0x0,                    /* segment base address  */
1308         0x0,                    /* length - all address space */
1309         0,                      /* segment type */
1310         0,                      /* segment descriptor priority level */
1311         0,                      /* segment descriptor present */
1312         0, 0,
1313         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1314         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1315         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1316 {       0x0,                    /* segment base address  */
1317         0x0,                    /* length - all address space */
1318         0,                      /* segment type */
1319         0,                      /* segment descriptor priority level */
1320         0,                      /* segment descriptor present */
1321         0, 0,
1322         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1323         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1324         /* Code Descriptor for user */
1325 {       0x0,                    /* segment base address  */
1326         0xfffff,                /* length - all address space */
1327         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1328         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1329         1,                      /* segment descriptor present */
1330         0, 0,
1331         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1332         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1333         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1334 {       0x0,                    /* segment base address  */
1335         0x0,                    /* length - all address space */
1336         0,                      /* segment type */
1337         0,                      /* segment descriptor priority level */
1338         0,                      /* segment descriptor present */
1339         0, 0,
1340         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1341         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1342         /* Data Descriptor for user */
1343 {       0x0,                    /* segment base address  */
1344         0xfffff,                /* length - all address space */
1345         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1346         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1347         1,                      /* segment descriptor present */
1348         0, 0,
1349         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1350         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1351 };
1352
1353 void
1354 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1355         int idx;
1356         inthand_t *func;
1357         int typ;
1358         int dpl;
1359         int selec;
1360 {
1361         struct gate_descriptor *ip;
1362
1363         ip = idt + idx;
1364         ip->gd_looffset = (int)func;
1365         ip->gd_selector = selec;
1366         ip->gd_stkcpy = 0;
1367         ip->gd_xx = 0;
1368         ip->gd_type = typ;
1369         ip->gd_dpl = dpl;
1370         ip->gd_p = 1;
1371         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1372 }
1373
1374 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1375
1376 extern inthand_t
1377         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1378         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1379         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1380         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1381         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall), IDTVEC(int0x80_syscall);
1382
1383 void
1384 sdtossd(sd, ssd)
1385         struct segment_descriptor *sd;
1386         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1387 {
1388         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1389         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1390         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1391         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1392         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1393         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1394         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1395 }
1396
1397 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1398
1399 /*
1400  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1401  * available physical memory in the system, then test this memory and
1402  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1403  *
1404  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1405  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1406  *
1407  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1408  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1409  */
1410 static void
1411 getmemsize(int first)
1412 {
1413         int i, physmap_idx, pa_indx;
1414         int hasbrokenint12;
1415         u_int basemem, extmem;
1416         struct vm86frame vmf;
1417         struct vm86context vmc;
1418         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1419         pt_entry_t pte;
1420         const char *cp;
1421         struct {
1422                 u_int64_t base;
1423                 u_int64_t length;
1424                 u_int32_t type;
1425         } *smap;
1426
1427         hasbrokenint12 = 0;
1428         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1429         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1430         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1431         basemem = 0;
1432
1433         /*
1434          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1435          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1436          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1437          */
1438         if (hasbrokenint12) {
1439                 goto int15e820;
1440         }
1441
1442         /*
1443          * Perform "base memory" related probes & setup
1444          */
1445         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1446         basemem = vmf.vmf_ax;
1447         if (basemem > 640) {
1448                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1449                         basemem);
1450                 basemem = 640;
1451         }
1452
1453         /*
1454          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1455          * between the end of base memory and the start of
1456          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1457          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1458          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1459          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1460          * to begin with and then parts of it are remapped.
1461          * The parts that aren't remapped form holes that
1462          * remain read-only and are unused by the kernel.
1463          * The base memory area is below the physical end of
1464          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1465          * The part of it from PAGE_SIZE to
1466          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1467          * remapped and used by the kernel later.)
1468          *
1469          * This code is similar to the code used in
1470          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1471          * allocated we simply change the mapping.
1472          */
1473         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1474              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1475                 pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1476                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1477         }
1478
1479         /*
1480          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1481          * that the bios can scribble on it.
1482          */
1483         pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1484         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1485                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1486
1487 int15e820:
1488         /*
1489          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1490          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1491          */
1492         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1493         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1494
1495         /*
1496          * get memory map with INT 15:E820
1497          */
1498 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1499 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1500
1501         vmc.npages = 0;
1502         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1503         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1504
1505         physmap_idx = 0;
1506         vmf.vmf_ebx = 0;
1507         do {
1508                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1509                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1510                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1511                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1512                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1513                         break;
1514                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1515                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1516                                 smap->type,
1517                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1518                                 (u_int32_t)smap->base,
1519                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1520                                 (u_int32_t)smap->length);
1521
1522                 if (smap->type != 0x01)
1523                         goto next_run;
1524
1525                 if (smap->length == 0)
1526                         goto next_run;
1527
1528                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1529                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1530                             (u_int)(smap->length / 1024));
1531                         goto next_run;
1532                 }
1533
1534                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1535                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1536                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1537                                         printf(
1538         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1539                                 goto next_run;
1540                         }
1541                 }
1542
1543                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1544                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1545                         goto next_run;
1546                 }
1547
1548                 physmap_idx += 2;
1549                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1550                         printf(
1551                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1552                         break;
1553                 }
1554                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1555                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1556 next_run:
1557         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1558
1559         /*
1560          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1561          */
1562         if (basemem == 0) {
1563                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1564                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1565                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1566                                 break;
1567                         }
1568                 }
1569
1570                 if (basemem == 0) {
1571                         basemem = 640;
1572                 }
1573
1574                 if (basemem > 640) {
1575                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1576                                 basemem);
1577                         basemem = 640;
1578                 }
1579
1580                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1581                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1582                         pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1583                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1584                 }
1585
1586                 pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1587                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1588                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1589         }
1590
1591         if (physmap[1] != 0)
1592                 goto physmap_done;
1593
1594         /*
1595          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1596          */
1597         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1598         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1599                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1600         } else {
1601 #if 0
1602                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1603                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1604                 extmem = vmf.vmf_ax;
1605 #else
1606                 /*
1607                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1608                  */
1609                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1610 #endif
1611         }
1612
1613         /*
1614          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1615          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1616          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1617          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1618          * them beyond the limit.
1619          *
1620          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1621          *      chop it to 15MB.
1622          */
1623         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1624                 extmem = 15 * 1024;
1625
1626         physmap[0] = 0;
1627         physmap[1] = basemem * 1024;
1628         physmap_idx = 2;
1629         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1630         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1631
1632 physmap_done:
1633         /*
1634          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1635          */
1636
1637 #ifdef SMP
1638         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1639         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1640
1641         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1642         mp_probe();
1643 #endif
1644
1645         /*
1646          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1647          * highest page of the physical address space.  It should be
1648          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1649          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1650          */
1651         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1652
1653 #ifdef MAXMEM
1654         Maxmem = MAXMEM / 4;
1655 #endif
1656
1657         /*
1658          * hw.maxmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1659          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1660          */
1661         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1662                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1663                 char *ep;
1664
1665                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1666                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1667                         switch(*ep) {
1668                         case 'g':
1669                         case 'G':
1670                                 AllowMem <<= 10;
1671                         case 'm':
1672                         case 'M':
1673                                 AllowMem <<= 10;
1674                         case 'k':
1675                         case 'K':
1676                                 AllowMem <<= 10;
1677                                 break;
1678                         default:
1679                                 AllowMem = sanity = 0;
1680                         }
1681                         if (AllowMem < sanity)
1682                                 AllowMem = 0;
1683                 }
1684                 if (AllowMem == 0)
1685                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1686                 else
1687                         Maxmem = atop(AllowMem);
1688         }
1689
1690         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1691             (boothowto & RB_VERBOSE))
1692                 printf("Physical memory use set to %uK\n", Maxmem * 4);
1693
1694         /*
1695          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1696          * extend the last memory segment to the new limit.
1697          */
1698         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1699                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1700
1701         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1702         pmap_bootstrap(first, 0);
1703
1704         /*
1705          * Size up each available chunk of physical memory.
1706          */
1707         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1708         pa_indx = 0;
1709         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1710         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1711 #if 0
1712         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE);
1713 #else
1714         pte = (pt_entry_t)CMAP1;
1715 #endif
1716
1717         /*
1718          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1719          * round up the start address and round down the end address.
1720          */
1721         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1722                 vm_offset_t end;
1723
1724                 end = ptoa(Maxmem);
1725                 if (physmap[i + 1] < end)
1726                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1727                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1728                         int tmp, page_bad;
1729 #if 0
1730                         int *ptr = 0;
1731 #else
1732                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1733 #endif
1734
1735                         /*
1736                          * block out kernel memory as not available.
1737                          */
1738                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1739                                 continue;
1740
1741                         page_bad = FALSE;
1742
1743                         /*
1744                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1745                          */
1746                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1747                         invltlb();
1748
1749                         tmp = *(int *)ptr;
1750                         /*
1751                          * Test for alternating 1's and 0's
1752                          */
1753                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1754                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1755                                 page_bad = TRUE;
1756                         }
1757                         /*
1758                          * Test for alternating 0's and 1's
1759                          */
1760                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1761                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1762                         page_bad = TRUE;
1763                         }
1764                         /*
1765                          * Test for all 1's
1766                          */
1767                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1768                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1769                                 page_bad = TRUE;
1770                         }
1771                         /*
1772                          * Test for all 0's
1773                          */
1774                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1775                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1776                                 page_bad = TRUE;
1777                         }
1778                         /*
1779                          * Restore original value.
1780                          */
1781                         *(int *)ptr = tmp;
1782
1783                         /*
1784                          * Adjust array of valid/good pages.
1785                          */
1786                         if (page_bad == TRUE) {
1787                                 continue;
1788                         }
1789                         /*
1790                          * If this good page is a continuation of the
1791                          * previous set of good pages, then just increase
1792                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1793                          * Note that "end" points one higher than end,
1794                          * making the range >= start and < end.
1795                          * If we're also doing a speculative memory
1796                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1797                          * so that we keep going. The first bad page
1798                          * will terminate the loop.
1799                          */
1800                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1801                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1802                         } else {
1803                                 pa_indx++;
1804                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1805                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1806                                         pa_indx--;
1807                                         break;
1808                                 }
1809                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1810                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1811                         }
1812                         physmem++;
1813                 }
1814         }
1815         *pte = 0;
1816         invltlb();
1817
1818         /*
1819          * XXX
1820          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1821          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1822          * calculation, etc.).
1823          */
1824         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1825             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1826                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1827                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1828                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1829         }
1830
1831         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1832
1833         /* Trim off space for the message buffer. */
1834         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1835
1836         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1837 }
1838
1839 void
1840 init386(int first)
1841 {
1842         struct gate_descriptor *gdp;
1843         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1844         struct mdglobaldata *gd;
1845
1846         /*
1847          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1848          */
1849         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1850         bzero(gd, sizeof(*gd));
1851
1852         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1853
1854         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1855
1856         metadata_missing = 0;
1857         if (bootinfo.bi_modulep) {
1858                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1859                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1860         } else {
1861                 metadata_missing = 1;
1862         }
1863         if (bootinfo.bi_envp)
1864                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1865
1866         /* start with one cpu */
1867         ncpus = 1;
1868         /* Init basic tunables, hz etc */
1869         init_param1();
1870
1871         /*
1872          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1873          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1874          * the address space
1875          */
1876         /*
1877          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1878          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1879          */
1880         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1881         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1882
1883         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1884                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1885         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1886         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1887                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1888
1889         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1890
1891         /*
1892          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1893          * early in the boot sequence because the system assumes
1894          * that 'curthread' is never NULL.
1895          */
1896
1897         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1898 #ifdef BDE_DEBUGGER
1899                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1900                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1901                         continue;
1902 #endif
1903                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1904         }
1905
1906         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1907         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1908         lgdt(&r_gdt);
1909
1910         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1911         cpu_gdinit(gd, 0);
1912         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1913         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1914         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1915         proc0.p_thread = &thread0;
1916         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1917         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1918         thread0.td_proc = &proc0;
1919         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1920         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1921
1922         /* make ldt memory segments */
1923         /*
1924          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1925          * should be spelled ...MAX_USER...
1926          */
1927         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1928         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1929         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1930                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1931
1932         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1933         lldt(_default_ldt);
1934 #ifdef USER_LDT
1935         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1936 #endif
1937         /* spinlocks and the BGL */
1938         init_locks();
1939
1940         /* exceptions */
1941         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1942                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1943         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1944         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1945         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1946         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1947         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1948         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1949         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1950         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1951         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1952         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1953         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1954         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1957         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958         setidt(15, &IDTVEC(rsvd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1959         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1960         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1962         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1964                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965
1966         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1967         r_idt.rd_base = (int) idt;
1968         lidt(&r_idt);
1969
1970         /*
1971          * Initialize the console before we print anything out.
1972          */
1973         cninit();
1974
1975         if (metadata_missing)
1976                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1977
1978 #include        "isa.h"
1979 #if     NISA >0
1980         isa_defaultirq();
1981 #endif
1982         rand_initialize();
1983
1984 #ifdef DDB
1985         kdb_init();
1986         if (boothowto & RB_KDB)
1987                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1988 #endif
1989
1990         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1991         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1992         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1993         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1994
1995         /*
1996          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1997          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1998          */
1999         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2000         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2001         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2002         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2003         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2004         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2005         ltr(gsel_tss);
2006
2007         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2008             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2009         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2010             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2011         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2012         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2013         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2014         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2015             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2016         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2017         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2018         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2019
2020         vm86_initialize();
2021         getmemsize(first);
2022         init_param2(physmem);
2023
2024         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2025
2026         /* Map the message buffer. */
2027         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2028                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2029
2030         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2031
2032         /* make a call gate to reenter kernel with */
2033         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2034
2035         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2036         gdp->gd_looffset = x++;
2037         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2038         gdp->gd_stkcpy = 1;
2039         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2040         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2041         gdp->gd_p = 1;
2042         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2043
2044         /* XXX does this work? */
2045         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2046         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2047
2048         /* transfer to user mode */
2049
2050         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2051         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2052
2053         /* setup proc 0's pcb */
2054         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2055         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2056         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2057         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2062  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2063  * data space were allocated in locore.
2064  *
2065  * Note: the idlethread's cpl is 0
2066  *
2067  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2068  */
2069 void
2070 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2071 {
2072         char *sp;
2073
2074         if (cpu)
2075                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2076
2077         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2078         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2079         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2080         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2081         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2082         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2083 }
2084
2085 struct globaldata *
2086 globaldata_find(int cpu)
2087 {
2088         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2089         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2090 }
2091
2092 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2093 static void f00f_hack(void *unused);
2094 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2095
2096 static void
2097 f00f_hack(void *unused)
2098 {
2099         struct gate_descriptor *new_idt;
2100         vm_offset_t tmp;
2101
2102         if (!has_f00f_bug)
2103                 return;
2104
2105         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2106
2107         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2108
2109         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2110         if (tmp == 0)
2111                 panic("kmem_alloc returned 0");
2112         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2113                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2114         /* Put the first seven entries in the lower page */
2115         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2116         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2117         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2118         lidt(&r_idt);
2119         idt = new_idt;
2120         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2121                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2122                 panic("vm_map_protect failed");
2123         return;
2124 }
2125 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2126
2127 int
2128 ptrace_set_pc(p, addr)
2129         struct proc *p;
2130         unsigned long addr;
2131 {
2132         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2133         return (0);
2134 }
2135
2136 int
2137 ptrace_single_step(p)
2138         struct proc *p;
2139 {
2140         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2141         return (0);
2142 }
2143
2144 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2145         struct proc *p;
2146         vm_offset_t addr;
2147         size_t len;
2148 {
2149         vm_offset_t gap;
2150
2151         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2152                 return EPERM;
2153         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2154                 return 0;
2155
2156         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2157
2158         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2159                 return EPERM;
2160         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2161             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2162                 return 0;
2163         return EPERM;
2164 }
2165
2166 int ptrace_write_u(p, off, data)
2167         struct proc *p;
2168         vm_offset_t off;
2169         long data;
2170 {
2171         struct trapframe frame_copy;
2172         vm_offset_t min;
2173         struct trapframe *tp;
2174
2175         /*
2176          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2177          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2178          */
2179         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2180         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2181                 tp = p->p_md.md_regs;
2182                 frame_copy = *tp;
2183                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2184                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2185                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2186                         return (EINVAL);
2187                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2188                 return (0);
2189         }
2190
2191         /*
2192          * The PCB is at the end of the user area YYY
2193          */
2194         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2195         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2196         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2197                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2198                 return (0);
2199         }
2200         return (EFAULT);
2201 }
2202
2203 int
2204 fill_regs(p, regs)
2205         struct proc *p;
2206         struct reg *regs;
2207 {
2208         struct pcb *pcb;
2209         struct trapframe *tp;
2210
2211         tp = p->p_md.md_regs;
2212         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2213         regs->r_es = tp->tf_es;
2214         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2215         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2216         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2217         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2218         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2219         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2220         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2221         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2222         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2223         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2224         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2225         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2226         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2227         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2228         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2229         return (0);
2230 }
2231
2232 int
2233 set_regs(p, regs)
2234         struct proc *p;
2235         struct reg *regs;
2236 {
2237         struct pcb *pcb;
2238         struct trapframe *tp;
2239
2240         tp = p->p_md.md_regs;
2241         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2242             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2243                 return (EINVAL);
2244         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2245         tp->tf_es = regs->r_es;
2246         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2247         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2248         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2249         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2250         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2251         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2252         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2253         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2254         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2255         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2256         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2257         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2258         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2259         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2260         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2261         return (0);
2262 }
2263
2264 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2265 static void
2266 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2267         struct savexmm *sv_xmm;
2268         struct save87 *sv_87;
2269 {
2270         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2271         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2272         int i;
2273
2274         /* FPU control/status */
2275         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2276         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2277         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2278         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2279         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2280         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2281         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2282         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2283
2284         /* FPU registers */
2285         for (i = 0; i < 8; ++i)
2286                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2287
2288         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2289 }
2290
2291 static void
2292 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2293         struct save87 *sv_87;
2294         struct savexmm *sv_xmm;
2295 {
2296         register struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2297         register struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2298         int i;
2299
2300         /* FPU control/status */
2301         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2302         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2303         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2304         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2305         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2306         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2307         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2308         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2309
2310         /* FPU registers */
2311         for (i = 0; i < 8; ++i)
2312                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2313
2314         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2315 }
2316 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2317
2318 int
2319 fill_fpregs(p, fpregs)
2320         struct proc *p;
2321         struct fpreg *fpregs;
2322 {
2323 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2324         if (cpu_fxsr) {
2325                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2326                                                 (struct save87 *)fpregs);
2327                 return (0);
2328         }
2329 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2330         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2331         return (0);
2332 }
2333
2334 int
2335 set_fpregs(p, fpregs)
2336         struct proc *p;
2337         struct fpreg *fpregs;
2338 {
2339 #ifdef CPU_ENABLE_SSE
2340         if (cpu_fxsr) {
2341                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2342                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2343                 return (0);
2344         }
2345 #endif /* CPU_ENABLE_SSE */
2346         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2347         return (0);
2348 }
2349
2350 int
2351 fill_dbregs(p, dbregs)
2352         struct proc *p;
2353         struct dbreg *dbregs;
2354 {
2355         struct pcb *pcb;
2356
2357         if (p == NULL) {
2358                 dbregs->dr0 = rdr0();
2359                 dbregs->dr1 = rdr1();
2360                 dbregs->dr2 = rdr2();
2361                 dbregs->dr3 = rdr3();
2362                 dbregs->dr4 = rdr4();
2363                 dbregs->dr5 = rdr5();
2364                 dbregs->dr6 = rdr6();
2365                 dbregs->dr7 = rdr7();
2366         }
2367         else {
2368                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2369                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2370                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2371                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2372                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2373                 dbregs->dr4 = 0;
2374                 dbregs->dr5 = 0;
2375                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2376                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2377         }
2378         return (0);
2379 }
2380
2381 int
2382 set_dbregs(p, dbregs)
2383         struct proc *p;
2384         struct dbreg *dbregs;
2385 {
2386         struct pcb *pcb;
2387         int i;
2388         u_int32_t mask1, mask2;
2389
2390         if (p == NULL) {
2391                 load_dr0(dbregs->dr0);
2392                 load_dr1(dbregs->dr1);
2393                 load_dr2(dbregs->dr2);
2394                 load_dr3(dbregs->dr3);
2395                 load_dr4(dbregs->dr4);
2396                 load_dr5(dbregs->dr5);
2397                 load_dr6(dbregs->dr6);
2398                 load_dr7(dbregs->dr7);
2399         }
2400         else {
2401                 /*
2402                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2403                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2404                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2405                  * TRCTRAP.
2406                  */
2407                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2408                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2409                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2410                                 return (EINVAL);
2411
2412                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2413
2414                 /*
2415                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2416                  * process's address space.  If a process could do this, it
2417                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2418                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2419                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2420                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2421                  * uid 0.
2422                  *
2423                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2424                  * address space is written into from within the kernel
2425                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2426                  * from within kernel mode?
2427                  */
2428
2429                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2430                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2431                                 /* dr0 is enabled */
2432                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2433                                         return (EINVAL);
2434                         }
2435
2436                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2437                                 /* dr1 is enabled */
2438                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2439                                         return (EINVAL);
2440                         }
2441
2442                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2443                                 /* dr2 is enabled */
2444                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2445                                         return (EINVAL);
2446                         }
2447
2448                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2449                                 /* dr3 is enabled */
2450                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2451                                         return (EINVAL);
2452                         }
2453                 }
2454
2455                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2456                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2457                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2458                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2459                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2460                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2461
2462                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2463         }
2464
2465         return (0);
2466 }
2467
2468 /*
2469  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2470  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2471  */
2472 int
2473 user_dbreg_trap(void)
2474 {
2475         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2476         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2477         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2478         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2479         int i;
2480
2481         dr7 = rdr7();
2482         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2483                 /*
2484                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2485                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2486                  * hardware debug registers
2487                  */
2488                 return 0;
2489         }
2490
2491         nbp = 0;
2492         dr6 = rdr6();
2493         bp = dr6 & 0x0000000f;
2494
2495         if (!bp) {
2496                 /*
2497                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2498                  * trap was not caused by any of the debug registers
2499                  */
2500                 return 0;
2501         }
2502
2503         /*
2504          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2505          * which ones and if any of them are user space addresses
2506          */
2507
2508         if (bp & 0x01) {
2509                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2510         }
2511         if (bp & 0x02) {
2512                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2513         }
2514         if (bp & 0x04) {
2515                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2516         }
2517         if (bp & 0x08) {
2518                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2519         }
2520
2521         for (i=0; i<nbp; i++) {
2522                 if (addr[i] <
2523                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2524                         /*
2525                          * addr[i] is in user space
2526                          */
2527                         return nbp;
2528                 }
2529         }
2530
2531         /*
2532          * None of the breakpoints are in user space.
2533          */
2534         return 0;
2535 }
2536
2537
2538 #ifndef DDB
2539 void
2540 Debugger(const char *msg)
2541 {
2542         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2543 }
2544 #endif /* no DDB */
2545
2546 #include <sys/disklabel.h>
2547
2548 /*
2549  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2550  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2551  * if needed, and signal errors or early completion.
2552  */
2553 int
2554 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2555 {
2556         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2557         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2558         int maxsz = p->p_size,
2559                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2560
2561         /* overwriting disk label ? */
2562         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2563         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2564 #if LABELSECTOR != 0
2565             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2566 #endif
2567             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2568                 bp->b_error = EROFS;
2569                 goto bad;
2570         }
2571
2572 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2573         /* overwriting master boot record? */
2574         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2575             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2576                 bp->b_error = EROFS;
2577                 goto bad;
2578         }
2579 #endif
2580
2581         /* beyond partition? */
2582         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2583                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2584                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2585                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2586                         return(0);
2587                 }
2588                 /* or truncate if part of it fits */
2589                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2590                 if (sz <= 0) {
2591                         bp->b_error = EINVAL;
2592                         goto bad;
2593                 }
2594                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2595         }
2596
2597         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2598         return(1);
2599
2600 bad:
2601         bp->b_flags |= B_ERROR;
2602         return(-1);
2603 }
2604
2605 #ifdef DDB
2606
2607 /*
2608  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2609  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2610  * called inside DDB.
2611  *
2612  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2613  */
2614
2615 #undef inb
2616 #undef outb
2617
2618 /* silence compiler warnings */
2619 u_char inb(u_int);
2620 void outb(u_int, u_char);
2621
2622 u_char
2623 inb(u_int port)
2624 {
2625         u_char  data;
2626         /*
2627          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2628          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2629          * if we tell it to load (u_short) port.
2630          */
2631         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2632         return (data);
2633 }
2634
2635 void
2636 outb(u_int port, u_char data)
2637 {
2638         u_char  al;
2639         /*
2640          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2641          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2642          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2643          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2644          */
2645         al = data;
2646         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2647 }
2648
2649 #endif /* DDB */
2650
2651
2652
2653 #include "opt_cpu.h"
2654 #include "opt_htt.h"
2655 #include "opt_user_ldt.h"
2656
2657
2658 /*
2659  * initialize all the SMP locks
2660  */
2661
2662 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2663 struct spinlock imen_spinlock;
2664
2665 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2666 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2667
2668 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2669 struct spinlock mpintr_spinlock;
2670
2671 /* critical region around INTR() routines */
2672 struct spinlock intr_spinlock;
2673
2674 /* lock region used by kernel profiling */
2675 struct spinlock mcount_spinlock;
2676
2677 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2678 struct spinlock com_spinlock;
2679
2680 /* locks kernel printfs */
2681 struct spinlock cons_spinlock;
2682
2683 /* lock regions around the clock hardware */
2684 struct spinlock clock_spinlock;
2685
2686 /* lock around the MP rendezvous */
2687 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2688
2689 static void
2690 init_locks(void)
2691 {
2692         /*
2693          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2694          */
2695         /*
2696          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2697          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2698          */
2699 #ifdef SMP
2700         cpu_get_initial_mplock();
2701 #endif
2702         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2703         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2704         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2705         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2706         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2707         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2708         spin_lock_init(&com_spinlock);
2709         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2710         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2711 }
2712