e4c9596132c168a23634b0026af9bb5cffd73c1a
[dragonfly.git] / sys / platform / pc32 / i386 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * William Jolitz.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed by the University of
20  *      California, Berkeley and its contributors.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
39  */
40
41 #include "use_npx.h"
42 #include "use_isa.h"
43 #include "opt_atalk.h"
44 #include "opt_compat.h"
45 #include "opt_cpu.h"
46 #include "opt_ddb.h"
47 #include "opt_directio.h"
48 #include "opt_inet.h"
49 #include "opt_ipx.h"
50 #include "opt_maxmem.h"
51 #include "opt_msgbuf.h"
52 #include "opt_perfmon.h"
53 #include "opt_swap.h"
54 #include "opt_userconfig.h"
55
56 #include <sys/param.h>
57 #include <sys/systm.h>
58 #include <sys/sysproto.h>
59 #include <sys/signalvar.h>
60 #include <sys/kernel.h>
61 #include <sys/linker.h>
62 #include <sys/malloc.h>
63 #include <sys/proc.h>
64 #include <sys/priv.h>
65 #include <sys/buf.h>
66 #include <sys/reboot.h>
67 #include <sys/mbuf.h>
68 #include <sys/msgbuf.h>
69 #include <sys/sysent.h>
70 #include <sys/sysctl.h>
71 #include <sys/vmmeter.h>
72 #include <sys/bus.h>
73 #include <sys/upcall.h>
74 #include <sys/usched.h>
75 #include <sys/reg.h>
76
77 #include <vm/vm.h>
78 #include <vm/vm_param.h>
79 #include <sys/lock.h>
80 #include <vm/vm_kern.h>
81 #include <vm/vm_object.h>
82 #include <vm/vm_page.h>
83 #include <vm/vm_map.h>
84 #include <vm/vm_pager.h>
85 #include <vm/vm_extern.h>
86
87 #include <sys/thread2.h>
88 #include <sys/mplock2.h>
89
90 #include <sys/user.h>
91 #include <sys/exec.h>
92 #include <sys/cons.h>
93
94 #include <ddb/ddb.h>
95
96 #include <machine/cpu.h>
97 #include <machine/clock.h>
98 #include <machine/specialreg.h>
99 #include <machine/bootinfo.h>
100 #include <machine/md_var.h>
101 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
102 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
103 #include <machine/smp.h>
104 #ifdef PERFMON
105 #include <machine/perfmon.h>
106 #endif
107 #include <machine/cputypes.h>
108 #include <machine/intr_machdep.h>
109
110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
111 #include <bus/isa/isa_device.h>
112 #endif
113 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
114 #include <bus/isa/rtc.h>
115 #include <machine/vm86.h>
116 #include <sys/random.h>
117 #include <sys/ptrace.h>
118 #include <machine/sigframe.h>
119
120 #include <sys/machintr.h>
121 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
122 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
123 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
124 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
125
126 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
127
128 extern void init386(int first);
129 extern void dblfault_handler(void);
130
131 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
132 extern void finishidentcpu(void);
133 extern void panicifcpuunsupported(void);
134 extern void initializecpu(void);
135
136 static void cpu_startup(void *);
137 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
138 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
139 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
140 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
141 #ifdef DIRECTIO
142 extern void ffs_rawread_setup(void);
143 #endif /* DIRECTIO */
144 static void init_locks(void);
145
146 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
147
148 int     _udatasel, _ucodesel;
149 u_int   atdevbase;
150 #ifdef SMP
151 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
152 #else
153 int64_t tsc_offsets[1];
154 #endif
155
156 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
157 extern int swtch_optim_stats;
158 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
159         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
160 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
161         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
162 #endif
163
164 long physmem = 0;
165
166 u_long ebda_addr = 0;
167
168 int imcr_present = 0;
169
170 int naps = 0; /* # of Applications processors */
171
172 u_int base_memory;
173
174 static int
175 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
176 {
177         u_long pmem = ctob(physmem);
178
179         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
180         return (error);
181 }
182
183 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
184         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
185
186 static int
187 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
188 {
189         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
190                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
191         return (error);
192 }
193
194 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
195         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
196
197 static int
198 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
199 {
200         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
201                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
202         return (error);
203 }
204
205 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
206         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
207
208 vm_paddr_t Maxmem;
209 vm_paddr_t Realmem;
210
211 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
212 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
213
214
215 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
216 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
217 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
218 static struct trapframe proc0_tf;
219
220 static void
221 cpu_startup(void *dummy)
222 {
223         caddr_t v;
224         vm_size_t size = 0;
225         vm_offset_t firstaddr;
226
227         /*
228          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
229          */
230         kprintf("%s", version);
231         startrtclock();
232         printcpuinfo();
233         panicifcpuunsupported();
234 #ifdef PERFMON
235         perfmon_init();
236 #endif
237         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
238                 (intmax_t)Realmem,
239                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
240         /*
241          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
242          */
243         if (bootverbose) {
244                 int indx;
245
246                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
247                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
248                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
249
250                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
251                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
252                             size1 / PAGE_SIZE);
253                 }
254         }
255
256         /*
257          * Allocate space for system data structures.
258          * The first available kernel virtual address is in "v".
259          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
260          * As pages of memory are allocated and cleared,
261          * "firstaddr" is incremented.
262          * An index into the kernel page table corresponding to the
263          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
264          */
265
266         /*
267          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
268          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
269          * addresses to the various data structures.
270          */
271         firstaddr = 0;
272 again:
273         v = (caddr_t)firstaddr;
274
275 #define valloc(name, type, num) \
276             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
277 #define valloclim(name, type, num, lim) \
278             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
279
280         /*
281          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
282          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
283          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
284          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
285          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
286          * maxbcache bytes.
287          *
288          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
289          */
290         if (nbuf == 0) {
291                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
292                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
293
294                 nbuf = 50;
295                 if (kbytes > 4096)
296                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
297                 if (kbytes > 65536)
298                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
299                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
300                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
301         }
302
303         /*
304          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
305          * kernel_map.
306          */
307         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
308                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
309                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
310         }
311
312         /* limit to 128 on i386 */
313         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
314 #ifdef NSWBUF_MIN
315         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
316                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
317 #endif
318 #ifdef DIRECTIO
319         ffs_rawread_setup();
320 #endif
321
322         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
323         valloc(buf, struct buf, nbuf);
324
325         /*
326          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
327          */
328         if (firstaddr == 0) {
329                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
330                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
331                 if (firstaddr == 0)
332                         panic("startup: no room for tables");
333                 goto again;
334         }
335
336         /*
337          * End of second pass, addresses have been assigned
338          */
339         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
340                 panic("startup: table size inconsistency");
341
342         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
343                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
344         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
345                       (nbuf*BKVASIZE));
346         buffer_map.system_map = 1;
347         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
348                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
349         pager_map.system_map = 1;
350
351 #if defined(USERCONFIG)
352         userconfig();
353         cninit();               /* the preferred console may have changed */
354 #endif
355
356         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
357                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
358                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
359
360         /*
361          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
362          */
363         bufinit();
364         vm_pager_bufferinit();
365
366         /* Log ELCR information */
367         elcr_dump();
368
369 #ifdef SMP
370         /*
371          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
372          */
373         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
374         mp_announce();
375 #endif  /* SMP */
376
377         /* Finalize PIC */
378         MachIntrABI.finalize();
379
380         cpu_setregs();
381 }
382
383 /*
384  * Send an interrupt to process.
385  *
386  * Stack is set up to allow sigcode stored
387  * at top to call routine, followed by kcall
388  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
389  * resets the signal mask, the stack, and the
390  * frame pointer, it returns to the user
391  * specified pc, psl.
392  */
393 void
394 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
395 {
396         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
397         struct proc *p = lp->lwp_proc;
398         struct trapframe *regs;
399         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
400         struct sigframe sf, *sfp;
401         int oonstack;
402
403         regs = lp->lwp_md.md_regs;
404         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
405
406         /* save user context */
407         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
408         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
409         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
410         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
411         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
412
413         /* make the size of the saved context visible to userland */
414         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
415
416         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
417         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
418                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
419
420         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
421         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
422             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
423                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
424                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
425                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
426         } else {
427                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
428         }
429
430         /* Translate the signal is appropriate */
431         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
432                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
433                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
434         }
435
436         /* Build the argument list for the signal handler. */
437         sf.sf_signum = sig;
438         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
439         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
440                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
441                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
442                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
443
444                 /* fill siginfo structure */
445                 sf.sf_si.si_signo = sig;
446                 sf.sf_si.si_code = code;
447                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
448         }
449         else {
450                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
451                 sf.sf_siginfo = code;
452                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
453                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
454         }
455
456         /*
457          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
458          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
459          * eflags.
460          */
461         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
462                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
463                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
464
465                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
466                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
467                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
468                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
469
470                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
471                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
472                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
473                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
474
475                 /*
476                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
477                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
478                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
479                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
480                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
481                  */
482                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
483         }
484
485         /*
486          * Save the FPU state and reinit the FP unit
487          */
488         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
489
490         /*
491          * Copy the sigframe out to the user's stack.
492          */
493         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
494                 /*
495                  * Something is wrong with the stack pointer.
496                  * ...Kill the process.
497                  */
498                 sigexit(lp, SIGILL);
499         }
500
501         regs->tf_esp = (int)sfp;
502         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
503
504         /*
505          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
506          * on function entry
507          */
508         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
509
510         regs->tf_cs = _ucodesel;
511         regs->tf_ds = _udatasel;
512         regs->tf_es = _udatasel;
513
514         /*
515          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
516          * the userland program might be using both.
517          *
518          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
519          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
520          * return to userland.
521          */
522         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
523                 regs->tf_fs = _udatasel;
524                 regs->tf_gs = _udatasel;
525         }
526         regs->tf_ss = _udatasel;
527 }
528
529 /*
530  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
531  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
532  * issue.
533  *
534  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
535  * bad idea?
536  */
537 int
538 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
539 {
540         frame->tf_cs = _ucodesel;
541         frame->tf_ds = _udatasel;
542         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
543 #if 0
544         frame->tf_fs = _udatasel;
545         frame->tf_gs = _udatasel;
546 #endif
547         frame->tf_ss = _udatasel;
548         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
549         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
550         return(0);
551 }
552
553 int
554 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
555 {
556          struct segment_descriptor *desc;
557          int i;
558
559          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
560                 desc = &tls->tls[i];
561                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
562                         continue;
563                 if (desc->sd_def32 == 0)
564                         return(ENXIO);
565                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
566                         return(ENXIO);
567                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
568                         return(ENXIO);
569                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
570                         return(ENXIO);
571          }
572          return(0);
573 }
574
575 /*
576  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
577  *
578  * System call to cleanup state after a signal
579  * has been taken.  Reset signal mask and
580  * stack state from context left by sendsig (above).
581  * Return to previous pc and psl as specified by
582  * context left by sendsig. Check carefully to
583  * make sure that the user has not modified the
584  * state to gain improper privileges.
585  *
586  * MPSAFE
587  */
588 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
589 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
590
591 int
592 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
593 {
594         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
595         struct proc *p = lp->lwp_proc;
596         struct trapframe *regs;
597         ucontext_t uc;
598         ucontext_t *ucp;
599         int cs;
600         int eflags;
601         int error;
602
603         /*
604          * We have to copy the information into kernel space so userland
605          * can't modify it while we are sniffing it.
606          */
607         regs = lp->lwp_md.md_regs;
608         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
609         if (error)
610                 return (error);
611         ucp = &uc;
612         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
613
614         if (eflags & PSL_VM) {
615                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
616                 struct vm86_kernel *vm86;
617
618                 /*
619                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
620                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
621                  */
622                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
623                         return (EINVAL);
624                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
625                 if (vm86->vm86_inited == 0)
626                         return (EINVAL);
627
628                 /* go back to user mode if both flags are set */
629                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
630                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
631
632                 if (vm86->vm86_has_vme) {
633                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
634                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
635                 } else {
636                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
637                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
638                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
639                 }
640                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
641                 tf->tf_eflags = eflags;
642                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
643                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
644                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
645                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
646                 tf->tf_ds = _udatasel;
647                 tf->tf_es = _udatasel;
648 #if 0
649                 tf->tf_fs = _udatasel;
650                 tf->tf_gs = _udatasel;
651 #endif
652         } else {
653                 /*
654                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
655                  */
656                 /*
657                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
658                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
659                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
660                  * the signal context during signal handling and there is no
661                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
662                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
663                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
664                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
665                  */
666                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
667                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
668                         return(EINVAL);
669                 }
670
671                 /*
672                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
673                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
674                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
675                  */
676                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
677                 if (!CS_SECURE(cs)) {
678                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
679                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
680                         return(EINVAL);
681                 }
682                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
683         }
684
685         /*
686          * Restore the FPU state from the frame
687          */
688         crit_enter();
689         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
690
691         /*
692          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
693          * semantics against system calls.
694          */
695         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
696                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
697
698         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
699                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
700         else
701                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
702
703         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
704         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
705         crit_exit();
706         return(EJUSTRETURN);
707 }
708
709 /*
710  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
711  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
712  * already been pushed on the stack.
713  */
714 struct upc_frame {
715         register_t      eax;
716         register_t      ecx;
717         register_t      edx;
718         register_t      flags;
719         register_t      oldip;
720 };
721
722 void
723 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
724 {
725         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
726         struct trapframe *regs;
727         struct upcall upcall;
728         struct upc_frame upc_frame;
729         int     crit_count = 0;
730
731         /*
732          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
733          * context, switch back to the virtual kernel context before
734          * trying to post the signal.
735          */
736         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
737                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
738                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
739         }
740
741         /*
742          * Get the upcall data structure
743          */
744         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
745             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
746         ) {
747                 vu->vu_pending = 0;
748                 kprintf("bad upcall address\n");
749                 return;
750         }
751
752         /*
753          * If the data structure is already marked pending or has a critical
754          * section count, mark the data structure as pending and return 
755          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
756          */
757         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
758                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
759                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
760                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
761                                 sizeof(upcall.upc_pending));
762                 }
763                 return;
764         }
765
766         /*
767          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
768          *
769          * Bump our critical section count and set or clear the
770          * user pending flag depending on whether more upcalls are
771          * pending.  The user will be responsible for calling 
772          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
773          */
774         vu->vu_pending = 0;
775         upcall.upc_pending = morepending;
776         ++crit_count;
777         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
778                 sizeof(upcall.upc_pending));
779         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
780                 sizeof(int));
781
782         /*
783          * Construct a stack frame and issue the upcall
784          */
785         regs = lp->lwp_md.md_regs;
786         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
787         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
788         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
789         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
790         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
791         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
792             sizeof(upc_frame)) != 0) {
793                 kprintf("bad stack on upcall\n");
794         } else {
795                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
796                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
797                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
798                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
799                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
800         }
801 }
802
803 /*
804  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
805  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
806  * being overwritten by the syscall return value.
807  *
808  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
809  * and the function pointer in %eax.  
810  */
811 int
812 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
813 {
814         struct upc_frame upc_frame;
815         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
816         struct trapframe *regs;
817         int error;
818         struct upcall upcall;
819         int crit_count;
820
821         regs = lp->lwp_md.md_regs;
822
823         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
824         if (error == 0) {
825             if (vu) {
826                 /*
827                  * This jumps us to the next ready context.
828                  */
829                 vu->vu_pending = 0;
830                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
831                 crit_count = 0;
832                 if (error == 0)
833                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
834                 ++crit_count;
835                 if (error == 0)
836                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
837                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
838                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
839                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
840                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
841                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
842             } else {
843                 /*
844                  * This returns us to the originally interrupted code.
845                  */
846                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
847                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
848                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
849                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
850                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
851                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
852                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
853                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
854             }
855         }
856         if (error == 0)
857                 error = EJUSTRETURN;
858         return(error);
859 }
860
861 /*
862  * Machine dependent boot() routine
863  *
864  * I haven't seen anything to put here yet
865  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
866  */
867 void
868 cpu_boot(int howto)
869 {
870 }
871
872 /*
873  * Shutdown the CPU as much as possible
874  */
875 void
876 cpu_halt(void)
877 {
878         for (;;)
879                 __asm__ __volatile("hlt");
880 }
881
882 /*
883  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
884  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
885  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
886  *
887  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
888  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
889  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
890  * critical section.
891  *
892  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
893  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
894  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
895  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
896  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
897  *
898  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
899  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
900  */
901 static int      cpu_idle_hlt = 2;
902 static int      cpu_idle_hltcnt;
903 static int      cpu_idle_spincnt;
904 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
905 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
906     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
907 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
908     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
909 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
910     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
911 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
912     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
913
914 static void
915 cpu_idle_default_hook(void)
916 {
917         /*
918          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
919          * following the sti.
920          */
921         __asm __volatile("sti; hlt");
922 }
923
924 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
925 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
926
927 void
928 cpu_idle(void)
929 {
930         globaldata_t gd = mycpu;
931         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
932         int reqflags;
933         int quick;
934
935         crit_exit();
936         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
937         for (;;) {
938                 /*
939                  * See if there are any LWKTs ready to go.
940                  */
941                 lwkt_switch();
942
943                 /*
944                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
945                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
946                  * splz() does the job.
947                  *
948                  * cpu_idle_hlt:
949                  *      0       Never halt, just spin
950                  *
951                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
952                  *              This typically eats more power than the
953                  *              ACPI halt.
954                  *
955                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
956                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
957                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
958                  *
959                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
960                  *              eats the least amount of power but the cpu
961                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
962                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
963                  *
964                  *
965                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
966                  *       section.
967                  *
968                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
969                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
970                  *       it overflows.
971                  */
972                 ++gd->gd_idle_repeat;
973                 reqflags = gd->gd_reqflags;
974                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
975                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
976                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
977
978                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
979                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
980                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
981                         ++cpu_idle_hltcnt;
982                 } else if (cpu_idle_hlt) {
983                         __asm __volatile("cli");
984                         splz();
985                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
986                                 if (quick)
987                                         cpu_idle_default_hook();
988                                 else
989                                         cpu_idle_hook();
990                         }
991                         __asm __volatile("sti");
992                         ++cpu_idle_hltcnt;
993                 } else {
994                         splz();
995                         __asm __volatile("sti");
996                         ++cpu_idle_spincnt;
997                 }
998         }
999 }
1000
1001 #ifdef SMP
1002
1003 /*
1004  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1005  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1006  * we let it spin.
1007  */
1008 void
1009 cpu_spinlock_contested(void)
1010 {
1011         cpu_pause();
1012 }
1013
1014 #endif
1015
1016 /*
1017  * Clear registers on exec
1018  */
1019 void
1020 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1021 {
1022         struct thread *td = curthread;
1023         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1024         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1025         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1026
1027         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1028         user_ldt_free(pcb);
1029   
1030         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1031         regs->tf_eip = entry;
1032         regs->tf_esp = stack;
1033         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1034         regs->tf_ss = _udatasel;
1035         regs->tf_ds = _udatasel;
1036         regs->tf_es = _udatasel;
1037         regs->tf_fs = _udatasel;
1038         regs->tf_gs = _udatasel;
1039         regs->tf_cs = _ucodesel;
1040
1041         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1042         regs->tf_ebx = ps_strings;
1043
1044         /*
1045          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1046          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1047          */
1048         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1049                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1050                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1051                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1052                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1053                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1054                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1055                 if (pcb == td->td_pcb) {
1056                         /*
1057                          * Clear the debug registers on the running
1058                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1059                          * the next process we switch to.
1060                          */
1061                         reset_dbregs();
1062                 }
1063                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1064         }
1065
1066         /*
1067          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1068          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1069          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1070          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1071          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1072          */
1073         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1074
1075         /*
1076          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1077          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1078          * in npxdna().
1079          */
1080         crit_enter();
1081         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1082
1083 #if NNPX > 0
1084         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1085         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1086 #endif
1087         crit_exit();
1088
1089         /*
1090          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1091          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1092          * return value to 0.
1093          */
1094 }
1095
1096 void
1097 cpu_setregs(void)
1098 {
1099         unsigned int cr0;
1100
1101         cr0 = rcr0();
1102         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1103         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1104         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1105         load_cr0(cr0);
1106         load_gs(_udatasel);
1107 }
1108
1109 static int
1110 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1111 {
1112         int error;
1113         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1114                 req);
1115         if (!error && req->newptr)
1116                 resettodr();
1117         return (error);
1118 }
1119
1120 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1121         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1122
1123 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1124         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1125
1126 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1127         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1128
1129 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1130         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1131
1132 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1133 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1134         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1135
1136 /*
1137  * Initialize 386 and configure to run kernel
1138  */
1139
1140 /*
1141  * Initialize segments & interrupt table
1142  */
1143
1144 int _default_ldt;
1145 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1146 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1147 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1148 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1149
1150 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1151 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1152
1153 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1154 extern int has_f00f_bug;
1155 #endif
1156
1157 static struct i386tss dblfault_tss;
1158 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1159
1160 extern  struct user *proc0paddr;
1161
1162
1163 /* software prototypes -- in more palatable form */
1164 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1165 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1166 {       0x0,                    /* segment base address  */
1167         0x0,                    /* length */
1168         0,                      /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         0,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0xfffff,                /* length - all address space */
1177         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         1,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1184 {       0x0,                    /* segment base address  */
1185         0xfffff,                /* length - all address space */
1186         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         1,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1193 {       0x0,                    /* segment base address  */
1194         0xfffff,                /* length - all address space */
1195         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         1,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1200         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1202 {
1203         0x0,                    /* segment base address */
1204         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1205         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1206         0,                      /* segment descriptor priority level */
1207         1,                      /* segment descriptor present */
1208         0, 0,
1209         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1210         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1211 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1212 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1213         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1214         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1215         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1216         1,                      /* segment descriptor present */
1217         0, 0,
1218         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1219         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1220 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1221 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1222         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1223         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1224         0,                      /* segment descriptor priority level */
1225         1,                      /* segment descriptor present */
1226         0, 0,
1227         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1228         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1229 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1230 {       0x0,                    /* segment base address  */
1231         0x0,                    /* length - all address space */
1232         0,                      /* segment type */
1233         0,                      /* segment descriptor priority level */
1234         0,                      /* segment descriptor present */
1235         0, 0,
1236         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1237         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1238 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1239 {       0x400,                  /* segment base address */
1240         0xfffff,                /* length */
1241         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1242         0,                      /* segment descriptor priority level */
1243         1,                      /* segment descriptor present */
1244         0, 0,
1245         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1246         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1247 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1248 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1249         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1250         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1251         0,                      /* segment descriptor priority level */
1252         1,                      /* segment descriptor present */
1253         0, 0,
1254         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1255         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1256 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1257 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1258         0xfffff,                /* length */
1259         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1260         0,                      /* segment descriptor priority level */
1261         1,                      /* segment descriptor present */
1262         0, 0,
1263         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1264         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1265 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1266 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1267         0xfffff,                /* length */
1268         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1269         0,                      /* segment descriptor priority level */
1270         1,                      /* segment descriptor present */
1271         0, 0,
1272         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1273         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1274 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1275 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1276         0xfffff,                /* length */
1277         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1278         0,                      /* segment descriptor priority level */
1279         1,                      /* segment descriptor present */
1280         0, 0,
1281         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1282         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1283 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1284 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1285         0xfffff,                /* length */
1286         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1287         0,                      /* segment descriptor priority level */
1288         1,                      /* segment descriptor present */
1289         0, 0,
1290         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1291         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1292 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1293 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1294         0xfffff,                /* length */
1295         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1296         0,                      /* segment descriptor priority level */
1297         1,                      /* segment descriptor present */
1298         0, 0,
1299         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1300         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1301 /* GTLS_START 15 TLS */
1302 {       0x0,                    /* segment base address  */
1303         0x0,                    /* length */
1304         0,                      /* segment type */
1305         0,                      /* segment descriptor priority level */
1306         0,                      /* segment descriptor present */
1307         0, 0,
1308         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1309         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1310 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1311 {       0x0,                    /* segment base address  */
1312         0x0,                    /* length */
1313         0,                      /* segment type */
1314         0,                      /* segment descriptor priority level */
1315         0,                      /* segment descriptor present */
1316         0, 0,
1317         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1318         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1319 /* GTLS_END 17 TLS */
1320 {       0x0,                    /* segment base address  */
1321         0x0,                    /* length */
1322         0,                      /* segment type */
1323         0,                      /* segment descriptor priority level */
1324         0,                      /* segment descriptor present */
1325         0, 0,
1326         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1327         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1328 };
1329
1330 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1331         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1332 {       0x0,                    /* segment base address  */
1333         0x0,                    /* length - all address space */
1334         0,                      /* segment type */
1335         0,                      /* segment descriptor priority level */
1336         0,                      /* segment descriptor present */
1337         0, 0,
1338         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1339         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1340         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1341 {       0x0,                    /* segment base address  */
1342         0x0,                    /* length - all address space */
1343         0,                      /* segment type */
1344         0,                      /* segment descriptor priority level */
1345         0,                      /* segment descriptor present */
1346         0, 0,
1347         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1348         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1349         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1350 {       0x0,                    /* segment base address  */
1351         0x0,                    /* length - all address space */
1352         0,                      /* segment type */
1353         0,                      /* segment descriptor priority level */
1354         0,                      /* segment descriptor present */
1355         0, 0,
1356         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1357         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1358         /* Code Descriptor for user */
1359 {       0x0,                    /* segment base address  */
1360         0xfffff,                /* length - all address space */
1361         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1362         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1363         1,                      /* segment descriptor present */
1364         0, 0,
1365         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1366         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1367         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1368 {       0x0,                    /* segment base address  */
1369         0x0,                    /* length - all address space */
1370         0,                      /* segment type */
1371         0,                      /* segment descriptor priority level */
1372         0,                      /* segment descriptor present */
1373         0, 0,
1374         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1375         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1376         /* Data Descriptor for user */
1377 {       0x0,                    /* segment base address  */
1378         0xfffff,                /* length - all address space */
1379         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1380         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1381         1,                      /* segment descriptor present */
1382         0, 0,
1383         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1384         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1385 };
1386
1387 void
1388 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1389 {
1390         struct gate_descriptor *ip;
1391
1392         ip = idt + idx;
1393         ip->gd_looffset = (int)func;
1394         ip->gd_selector = selec;
1395         ip->gd_stkcpy = 0;
1396         ip->gd_xx = 0;
1397         ip->gd_type = typ;
1398         ip->gd_dpl = dpl;
1399         ip->gd_p = 1;
1400         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1401 }
1402
1403 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1404
1405 extern inthand_t
1406         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1407         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1408         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1409         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1410         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1411         IDTVEC(rsvd0);
1412 extern inthand_t
1413         IDTVEC(int0x80_syscall);
1414
1415 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1416 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1417 #endif
1418
1419 void
1420 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1421 {
1422         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1423         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1424         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1425         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1426         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1427         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1428         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1433  * available physical memory in the system, then test this memory and
1434  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1435  *
1436  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1437  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1438  *
1439  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1440  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1441  */
1442 static void
1443 getmemsize(int first)
1444 {
1445         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1446         int hasbrokenint12;
1447         u_int basemem, extmem;
1448         struct vm86frame vmf;
1449         struct vm86context vmc;
1450         vm_offset_t pa;
1451         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1452         pt_entry_t *pte;
1453         quad_t maxmem;
1454         struct {
1455                 u_int64_t base;
1456                 u_int64_t length;
1457                 u_int32_t type;
1458         } *smap;
1459         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1460
1461         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1462         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1463         basemem = 0;
1464
1465         /*
1466          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1467          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1468          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1469          */
1470         hasbrokenint12 = 0;
1471         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1472         if (hasbrokenint12) {
1473                 goto int15e820;
1474         }
1475
1476         /*
1477          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1478          * value give the bios some scribble space just in case.
1479          */
1480         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1481         basemem = vmf.vmf_ax;
1482         if (basemem > 640) {
1483                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1484                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1485                 basemem = 636;
1486         }
1487
1488         /*
1489          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1490          * between the end of base memory and the start of
1491          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1492          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1493          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1494          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1495          * to begin with and then parts of it are remapped.
1496          * The parts that aren't remapped form holes that
1497          * remain read-only and are unused by the kernel.
1498          * The base memory area is below the physical end of
1499          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1500          * The part of it from PAGE_SIZE to
1501          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1502          * remapped and used by the kernel later.)
1503          *
1504          * This code is similar to the code used in
1505          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1506          * allocated we simply change the mapping.
1507          */
1508         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1509              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1510                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1511                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1512         }
1513
1514         /*
1515          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1516          * that the bios can scribble on it.
1517          */
1518         pte = vm86paddr;
1519         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1520                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1521
1522 int15e820:
1523         /*
1524          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1525          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1526          */
1527         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1528         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1529
1530         /*
1531          * get memory map with INT 15:E820
1532          */
1533 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1534 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1535
1536         vmc.npages = 0;
1537         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1538         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1539
1540         physmap_idx = 0;
1541         vmf.vmf_ebx = 0;
1542         do {
1543                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1544                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1545                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1546                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1547                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1548                         break;
1549                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1550                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1551                                 smap->type,
1552                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1553                                 (u_int32_t)smap->base,
1554                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1555                                 (u_int32_t)smap->length);
1556
1557                 if (smap->type != 0x01)
1558                         goto next_run;
1559
1560                 if (smap->length == 0)
1561                         goto next_run;
1562
1563                 Realmem += smap->length;
1564
1565                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1566                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1567                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1568                         goto next_run;
1569                 }
1570
1571                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1572                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1573                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1574                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1575                                                 "memory region, ignoring "
1576                                                 "second region\n");
1577                                 }
1578                                 Realmem -= smap->length;
1579                                 goto next_run;
1580                         }
1581                 }
1582
1583                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1584                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1585                         goto next_run;
1586                 }
1587
1588                 physmap_idx += 2;
1589                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1590                         kprintf("Too many segments in the physical "
1591                                 "address map, giving up\n");
1592                         break;
1593                 }
1594                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1595                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1596 next_run:
1597                 ; /* fix GCC3.x warning */
1598         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1599
1600         /*
1601          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1602          */
1603         if (basemem == 0) {
1604                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1605                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1606                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1607                                 break;
1608                         }
1609                 }
1610
1611                 if (basemem == 0) {
1612                         basemem = 640;
1613                 }
1614
1615                 if (basemem > 640) {
1616                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1617                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1618                         basemem = 640;
1619                 }
1620
1621                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1622                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1623                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1624                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1625                 }
1626
1627                 pte = vm86paddr;
1628                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1629                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1630         }
1631
1632         if (physmap[1] != 0)
1633                 goto physmap_done;
1634
1635         /*
1636          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1637          */
1638         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1639         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1640                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1641         } else {
1642 #if 0
1643                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1644                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1645                 extmem = vmf.vmf_ax;
1646 #else
1647                 /*
1648                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1649                  */
1650                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1651 #endif
1652         }
1653
1654         /*
1655          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1656          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1657          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1658          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1659          * them beyond the limit.
1660          *
1661          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1662          *      chop it to 15MB.
1663          */
1664         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1665                 extmem = 15 * 1024;
1666
1667         physmap[0] = 0;
1668         physmap[1] = basemem * 1024;
1669         physmap_idx = 2;
1670         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1671         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1672
1673 physmap_done:
1674         /*
1675          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1676          */
1677
1678         base_memory = physmap[1];
1679 #ifdef SMP
1680         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1681         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1682 #endif
1683
1684         /* Save EBDA address, if any */
1685         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1686         ebda_addr <<= 4;
1687
1688         /*
1689          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1690          * highest page of the physical address space.  It should be
1691          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1692          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1693          */
1694         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1695
1696 #ifdef MAXMEM
1697         Maxmem = MAXMEM / 4;
1698 #endif
1699
1700         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1701                 Maxmem = atop(maxmem);
1702
1703         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1704             (boothowto & RB_VERBOSE))
1705                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1706
1707         /*
1708          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1709          * extend the last memory segment to the new limit.
1710          */ 
1711         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1712                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1713
1714         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1715         pmap_bootstrap(first, 0);
1716
1717         /*
1718          * Size up each available chunk of physical memory.
1719          */
1720         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1721         pa_indx = 0;
1722         da_indx = 1;
1723         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1724         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1725         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1726
1727         pte = CMAP1;
1728
1729         /*
1730          * Get dcons buffer address
1731          */
1732         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1733             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1734                 dcons_addr = 0;
1735
1736         /*
1737          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1738          * round up the start address and round down the end address.
1739          */
1740         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1741                 vm_offset_t end;
1742
1743                 end = ptoa(Maxmem);
1744                 if (physmap[i + 1] < end)
1745                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1746                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1747                         int tmp, page_bad, full;
1748 #if 0
1749                         int *ptr = 0;
1750 #else
1751                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1752 #endif
1753                         full = FALSE;
1754
1755                         /*
1756                          * block out kernel memory as not available.
1757                          */
1758                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1759                                 goto do_dump_avail;
1760         
1761                         /*
1762                          * block out dcons buffer
1763                          */
1764                         if (dcons_addr > 0
1765                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1766                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1767                                 goto do_dump_avail;
1768
1769                         page_bad = FALSE;
1770
1771                         /*
1772                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1773                          */
1774                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1775                         cpu_invltlb();
1776
1777                         tmp = *(int *)ptr;
1778                         /*
1779                          * Test for alternating 1's and 0's
1780                          */
1781                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1782                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1783                                 page_bad = TRUE;
1784                         }
1785                         /*
1786                          * Test for alternating 0's and 1's
1787                          */
1788                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1789                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1790                         page_bad = TRUE;
1791                         }
1792                         /*
1793                          * Test for all 1's
1794                          */
1795                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1796                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1797                                 page_bad = TRUE;
1798                         }
1799                         /*
1800                          * Test for all 0's
1801                          */
1802                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1803                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1804                                 page_bad = TRUE;
1805                         }
1806                         /*
1807                          * Restore original value.
1808                          */
1809                         *(int *)ptr = tmp;
1810
1811                         /*
1812                          * Adjust array of valid/good pages.
1813                          */
1814                         if (page_bad == TRUE) {
1815                                 continue;
1816                         }
1817                         /*
1818                          * If this good page is a continuation of the
1819                          * previous set of good pages, then just increase
1820                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1821                          * Note that "end" points one higher than end,
1822                          * making the range >= start and < end.
1823                          * If we're also doing a speculative memory
1824                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1825                          * so that we keep going. The first bad page
1826                          * will terminate the loop.
1827                          */
1828                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1829                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1830                         } else {
1831                                 pa_indx++;
1832                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1833                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1834                                         pa_indx--;
1835                                         full = TRUE;
1836                                         goto do_dump_avail;
1837                                 }
1838                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1839                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1840                         }
1841                         physmem++;
1842 do_dump_avail:
1843                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1844                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1845                         } else {
1846                                 da_indx++;
1847                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1848                                         da_indx--;
1849                                         goto do_next;
1850                                 }
1851                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1852                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1853                         }
1854 do_next:
1855                         if (full)
1856                                 break;
1857
1858                 }
1859         }
1860         *pte = 0;
1861         cpu_invltlb();
1862
1863         /*
1864          * XXX
1865          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1866          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1867          * calculation, etc.).
1868          */
1869         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1870             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1871                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1872                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1873                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1874         }
1875
1876         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1877
1878         /* Trim off space for the message buffer. */
1879         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1880
1881         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1882 }
1883
1884 struct machintr_abi MachIntrABI;
1885
1886 /*
1887  * IDT VECTORS:
1888  *      0       Divide by zero
1889  *      1       Debug
1890  *      2       NMI
1891  *      3       BreakPoint
1892  *      4       OverFlow
1893  *      5       Bound-Range
1894  *      6       Invalid OpCode
1895  *      7       Device Not Available (x87)
1896  *      8       Double-Fault
1897  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1898  *      10      Invalid-TSS
1899  *      11      Segment not present
1900  *      12      Stack
1901  *      13      General Protection
1902  *      14      Page Fault
1903  *      15      Reserved
1904  *      16      x87 FP Exception pending
1905  *      17      Alignment Check
1906  *      18      Machine Check
1907  *      19      SIMD floating point
1908  *      20-31   reserved
1909  *      32-255  INTn/external sources
1910  */
1911 void
1912 init386(int first)
1913 {
1914         struct gate_descriptor *gdp;
1915         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1916         struct mdglobaldata *gd;
1917
1918         /*
1919          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1920          */
1921         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1922         bzero(gd, sizeof(*gd));
1923
1924         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1925         thread0.td_gd = &gd->mi;
1926
1927         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1928
1929         metadata_missing = 0;
1930         if (bootinfo.bi_modulep) {
1931                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1932                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1933         } else {
1934                 metadata_missing = 1;
1935         }
1936         if (bootinfo.bi_envp)
1937                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1938
1939         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1940                 bootverbose++;
1941
1942         /*
1943          * Default MachIntrABI to ICU
1944          */
1945         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1946 #ifdef SMP
1947         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1948         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1949 #endif
1950
1951         /*
1952          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1953          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1954          */
1955         ncpus = 1;
1956         ncpus2 = 1;
1957         ncpus_fit = 1;
1958         /* Init basic tunables, hz etc */
1959         init_param1();
1960
1961         /*
1962          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1963          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1964          * the address space
1965          */
1966         /*
1967          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1968          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1969          */
1970         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1971         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1972
1973         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1974                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1975         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1976         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1977                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1978
1979         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1980
1981         /*
1982          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1983          * early in the boot sequence because the system assumes
1984          * that 'curthread' is never NULL.
1985          */
1986
1987         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1988 #ifdef BDE_DEBUGGER
1989                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1990                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1991                         continue;
1992 #endif
1993                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1994         }
1995
1996         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1997         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1998         lgdt(&r_gdt);
1999
2000         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
2001         cpu_gdinit(gd, 0);
2002         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
2003         safepri = TDPRI_MAX;
2004
2005         /* make ldt memory segments */
2006         /*
2007          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2008          * should be spelled ...MAX_USER...
2009          */
2010         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2011         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2012         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2013                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2014
2015         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2016         lldt(_default_ldt);
2017         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2018         /* spinlocks and the BGL */
2019         init_locks();
2020
2021         /*
2022          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2023          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2024          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2025          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2026          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2027          * determine the fault address.
2028          */
2029         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2030 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2031                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032 #else
2033                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034 #endif
2035         }
2036         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2054         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2057                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058
2059         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2060         r_idt.rd_base = (int) idt;
2061         lidt(&r_idt);
2062
2063         /*
2064          * Initialize the console before we print anything out.
2065          */
2066         cninit();
2067
2068         if (metadata_missing)
2069                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2070
2071 #if     NISA >0
2072         elcr_probe();
2073         isa_defaultirq();
2074 #endif
2075         rand_initialize();
2076
2077         /*
2078          * Initialize IRQ mapping
2079          *
2080          * NOTE:
2081          * SHOULD be after elcr_probe()
2082          */
2083         MachIntrABI_ICU.initmap();
2084 #ifdef SMP
2085         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2086 #endif
2087
2088 #ifdef DDB
2089         kdb_init();
2090         if (boothowto & RB_KDB)
2091                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2092 #endif
2093
2094         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2095         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2096         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2097         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2098
2099         /*
2100          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2101          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2102          */
2103         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2104         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2105         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2106         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2107         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2108         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2109         ltr(gsel_tss);
2110
2111         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2112             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2113         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2114             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2115         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2116         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2117         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2118         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2119             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2120         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2121         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2122         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2123
2124         vm86_initialize();
2125         getmemsize(first);
2126         init_param2(physmem);
2127
2128         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2129
2130         /* Map the message buffer. */
2131         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2132                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2133
2134         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2135
2136         /* make a call gate to reenter kernel with */
2137         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2138
2139         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2140         gdp->gd_looffset = x++;
2141         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2142         gdp->gd_stkcpy = 1;
2143         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2144         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2145         gdp->gd_p = 1;
2146         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2147
2148         /* XXX does this work? */
2149         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2150         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2151
2152         /* transfer to user mode */
2153
2154         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2155         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2156
2157         /* setup proc 0's pcb */
2158         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2159         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2160         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2161         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2166  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2167  * data space were allocated in locore.
2168  *
2169  * Note: the idlethread's cpl is 0
2170  *
2171  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2172  */
2173 void
2174 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2175 {
2176         if (cpu)
2177                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2178
2179         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2180                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2181                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2182                         0, &gd->mi);
2183         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2184         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2185         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2186         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2187 }
2188
2189 int
2190 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2191 {
2192         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2193             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2194                 return (TRUE);
2195         }
2196         return (FALSE);
2197 }
2198
2199 struct globaldata *
2200 globaldata_find(int cpu)
2201 {
2202         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2203         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2204 }
2205
2206 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2207 static void f00f_hack(void *unused);
2208 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2209
2210 static void
2211 f00f_hack(void *unused) 
2212 {
2213         struct gate_descriptor *new_idt;
2214         vm_offset_t tmp;
2215
2216         if (!has_f00f_bug)
2217                 return;
2218
2219         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2220
2221         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2222
2223         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2224         if (tmp == 0)
2225                 panic("kmem_alloc returned 0");
2226         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2227                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2228         /* Put the first seven entries in the lower page */
2229         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2230         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2231         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2232         lidt(&r_idt);
2233         idt = new_idt;
2234         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2235                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2236                 panic("vm_map_protect failed");
2237         return;
2238 }
2239 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2240
2241 int
2242 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2243 {
2244         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2245         return (0);
2246 }
2247
2248 int
2249 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2250 {
2251         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2252         return (0);
2253 }
2254
2255 int
2256 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2257 {
2258         struct trapframe *tp;
2259
2260         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2261         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2262         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2263         regs->r_es = tp->tf_es;
2264         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2265         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2266         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2267         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2268         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2269         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2270         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2271         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2272         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2273         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2274         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2275         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2276         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2277         return (0);
2278 }
2279
2280 int
2281 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2282 {
2283         struct trapframe *tp;
2284
2285         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2286         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2287             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2288                 return (EINVAL);
2289         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2290         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2291         tp->tf_es = regs->r_es;
2292         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2293         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2294         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2295         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2296         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2297         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2298         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2299         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2300         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2301         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2302         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2303         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2304         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2305         return (0);
2306 }
2307
2308 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2309 static void
2310 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2311 {
2312         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2313         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2314         int i;
2315
2316         /* FPU control/status */
2317         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2318         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2319         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2320         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2321         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2322         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2323         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2324         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2325
2326         /* FPU registers */
2327         for (i = 0; i < 8; ++i)
2328                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2329 }
2330
2331 static void
2332 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2333 {
2334         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2335         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2336         int i;
2337
2338         /* FPU control/status */
2339         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2340         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2341         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2342         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2343         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2344         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2345         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2346         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2347
2348         /* FPU registers */
2349         for (i = 0; i < 8; ++i)
2350                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2351 }
2352 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2353
2354 int
2355 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2356 {
2357 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2358         if (cpu_fxsr) {
2359                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2360                                 (struct save87 *)fpregs);
2361                 return (0);
2362         }
2363 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2364         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2365         return (0);
2366 }
2367
2368 int
2369 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2370 {
2371 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2372         if (cpu_fxsr) {
2373                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2374                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2375                 return (0);
2376         }
2377 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2378         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2379         return (0);
2380 }
2381
2382 int
2383 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2384 {
2385         if (lp == NULL) {
2386                 dbregs->dr0 = rdr0();
2387                 dbregs->dr1 = rdr1();
2388                 dbregs->dr2 = rdr2();
2389                 dbregs->dr3 = rdr3();
2390                 dbregs->dr4 = rdr4();
2391                 dbregs->dr5 = rdr5();
2392                 dbregs->dr6 = rdr6();
2393                 dbregs->dr7 = rdr7();
2394         } else {
2395                 struct pcb *pcb;
2396
2397                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2398                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2399                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2400                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2401                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2402                 dbregs->dr4 = 0;
2403                 dbregs->dr5 = 0;
2404                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2405                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2406         }
2407         return (0);
2408 }
2409
2410 int
2411 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2412 {
2413         if (lp == NULL) {
2414                 load_dr0(dbregs->dr0);
2415                 load_dr1(dbregs->dr1);
2416                 load_dr2(dbregs->dr2);
2417                 load_dr3(dbregs->dr3);
2418                 load_dr4(dbregs->dr4);
2419                 load_dr5(dbregs->dr5);
2420                 load_dr6(dbregs->dr6);
2421                 load_dr7(dbregs->dr7);
2422         } else {
2423                 struct pcb *pcb;
2424                 struct ucred *ucred;
2425                 int i;
2426                 uint32_t mask1, mask2;
2427
2428                 /*
2429                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2430                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2431                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2432                  * TRCTRAP.
2433                  */
2434                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2435                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2436                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2437                                 return (EINVAL);
2438                 
2439                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2440                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2441
2442                 /*
2443                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2444                  * process's address space.  If a process could do this, it
2445                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2446                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2447                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2448                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2449                  * uid 0.
2450                  *
2451                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2452                  * address space is written into from within the kernel
2453                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2454                  * from within kernel mode?
2455                  */
2456
2457                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2458                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2459                                 /* dr0 is enabled */
2460                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2461                                         return (EINVAL);
2462                         }
2463
2464                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2465                                 /* dr1 is enabled */
2466                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2467                                         return (EINVAL);
2468                         }
2469
2470                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2471                                 /* dr2 is enabled */
2472                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2473                                         return (EINVAL);
2474                         }
2475
2476                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2477                                 /* dr3 is enabled */
2478                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2479                                         return (EINVAL);
2480                         }
2481                 }
2482
2483                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2484                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2485                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2486                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2487                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2488                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2489
2490                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2491         }
2492
2493         return (0);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2498  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2499  */
2500 int
2501 user_dbreg_trap(void)
2502 {
2503         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2504         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2505         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2506         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2507         int i;
2508         
2509         dr7 = rdr7();
2510         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2511                 /*
2512                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2513                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2514                  * hardware debug registers
2515                  */
2516                 return 0;
2517         }
2518
2519         nbp = 0;
2520         dr6 = rdr6();
2521         bp = dr6 & 0x0000000f;
2522
2523         if (!bp) {
2524                 /*
2525                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2526                  * trap was not caused by any of the debug registers
2527                  */
2528                 return 0;
2529         }
2530
2531         /*
2532          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2533          * which ones and if any of them are user space addresses
2534          */
2535
2536         if (bp & 0x01) {
2537                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2538         }
2539         if (bp & 0x02) {
2540                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2541         }
2542         if (bp & 0x04) {
2543                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2544         }
2545         if (bp & 0x08) {
2546                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2547         }
2548
2549         for (i=0; i<nbp; i++) {
2550                 if (addr[i] <
2551                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2552                         /*
2553                          * addr[i] is in user space
2554                          */
2555                         return nbp;
2556                 }
2557         }
2558
2559         /*
2560          * None of the breakpoints are in user space.
2561          */
2562         return 0;
2563 }
2564
2565
2566 #ifndef DDB
2567 void
2568 Debugger(const char *msg)
2569 {
2570         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2571 }
2572 #endif /* no DDB */
2573
2574 #ifdef DDB
2575
2576 /*
2577  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2578  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2579  * called inside DDB.
2580  *
2581  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2582  */
2583
2584 #undef inb
2585 #undef outb
2586
2587 /* silence compiler warnings */
2588 u_char inb(u_int);
2589 void outb(u_int, u_char);
2590
2591 u_char
2592 inb(u_int port)
2593 {
2594         u_char  data;
2595         /*
2596          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2597          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2598          * if we tell it to load (u_short) port.
2599          */
2600         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2601         return (data);
2602 }
2603
2604 void
2605 outb(u_int port, u_char data)
2606 {
2607         u_char  al;
2608         /*
2609          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2610          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2611          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2612          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2613          */
2614         al = data;
2615         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2616 }
2617
2618 #endif /* DDB */
2619
2620
2621
2622 #include "opt_cpu.h"
2623
2624
2625 /*
2626  * initialize all the SMP locks
2627  */
2628
2629 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2630 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2631
2632 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2633 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2634
2635 /* critical region around INTR() routines */
2636 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2637
2638 /* lock region used by kernel profiling */
2639 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2640
2641 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2642 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2643
2644 /* lock regions around the clock hardware */
2645 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2646
2647 /* lock around the MP rendezvous */
2648 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2649
2650 static void
2651 init_locks(void)
2652 {
2653 #ifdef SMP
2654         /*
2655          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2656          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2657          */
2658         cpu_get_initial_mplock();
2659 #endif
2660         /* DEPRECATED */
2661         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2662         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2663         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2664         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2665         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2666         spin_lock_init(&com_spinlock);
2667         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2668
2669         /* our token pool needs to work early */
2670         lwkt_token_pool_init();
2671 }