sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.37 2003/10/02 19:26:35 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_user_ldt.h"
  58 #include "opt_userconfig.h"
  59
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/sysproto.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/linker.h>
  66 #include <sys/malloc.h>
  67 #include <sys/proc.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/callout.h>
  71 #include <sys/mbuf.h>
  72 #include <sys/msgbuf.h>
  73 #include <sys/sysent.h>
  74 #include <sys/sysctl.h>
  75 #include <sys/vmmeter.h>
  76 #include <sys/bus.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/reg.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/ipl.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #ifdef SMP
 106 #include <machine/smp.h>
 107 #endif
 108 #ifdef PERFMON
 109 #include <machine/perfmon.h>
 110 #endif
 111 #include <machine/cputypes.h>
 112
 113 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 114 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 115 #endif
 116 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 117 #include <bus/isa/rtc.h>
 118 #include <machine/vm86.h>
 119 #include <sys/random.h>
 120 #include <sys/ptrace.h>
 121 #include <machine/sigframe.h>
 122
 123 extern void init386 (int first);
 124 extern void dblfault_handler (void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup (void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 144
 145 int     _udatasel, _ucodesel;
 146 u_int   atdevbase;
 147
 148 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 149 extern int swtch_optim_stats;
 150 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 151         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 153         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 154 #endif
 155
 156 #ifdef PC98
 157 static int      ispc98 = 1;
 158 #else
 159 static int      ispc98 = 0;
 160 #endif
 161 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 162
 163 int physmem = 0;
 164 int cold = 1;
 165
 166 static int
 167 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 168 {
 169         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 170         return (error);
 171 }
 172
 173 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 174         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 175
 176 static int
 177 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 178 {
 179         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 180                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 181         return (error);
 182 }
 183
 184 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 185         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 186
 187 static int
 188 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 189 {
 190         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 191                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 192         return (error);
 193 }
 194
 195 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 196         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 197
 198 static int
 199 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 200 {
 201         int error;
 202
 203         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 204          * some initial nulls).
 205          */
 206         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 207                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 208         if(error) return(error);
 209         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 210                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 211                         msgbufp->msg_bufr,req);
 212         }
 213         return(error);
 214 }
 215
 216 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 217         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 218
 219 static int msgbuf_clear;
 220
 221 static int
 222 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 223 {
 224         int error;
 225         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 226                 req);
 227         if (!error && req->newptr) {
 228                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 229                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 230                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 231                 msgbuf_clear=0;
 232         }
 233         return (error);
 234 }
 235
 236 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 237         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 238         "Clear kernel message buffer");
 239
 240 int bootverbose = 0, Maxmem = 0;
 241 long dumplo;
 242
 243 vm_offset_t phys_avail[10];
 244
 245 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 246 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 247
 248 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 249 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 250 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 251 static struct trapframe proc0_tf;
 252
 253 static void
 254 cpu_startup(dummy)
 255         void *dummy;
 256 {
 257         unsigned i;
 258         caddr_t v;
 259         vm_offset_t maxaddr;
 260         vm_size_t size = 0;
 261         int firstaddr;
 262         vm_offset_t minaddr;
 263
 264         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 265                 bootverbose++;
 266
 267         /*
 268          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 269          */
 270         printf("%s", version);
 271         startrtclock();
 272         printcpuinfo();
 273         panicifcpuunsupported();
 274 #ifdef PERFMON
 275         perfmon_init();
 276 #endif
 277         printf("real memory  = %u (%uK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 278         /*
 279          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 280          */
 281         if (bootverbose) {
 282                 int indx;
 283
 284                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 285                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 286                         unsigned int size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 287
 288                         printf("0x%08x - 0x%08x, %u bytes (%u pages)\n",
 289                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 290                             size1 / PAGE_SIZE);
 291                 }
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Calculate callout wheel size
 296          */
 297         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 298              callwheelsize < ncallout;
 299              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 300                 ;
 301         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 302
 303         /*
 304          * Allocate space for system data structures.
 305          * The first available kernel virtual address is in "v".
 306          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 307          * As pages of memory are allocated and cleared,
 308          * "firstaddr" is incremented.
 309          * An index into the kernel page table corresponding to the
 310          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 311          */
 312
 313         /*
 314          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 315          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 316          * addresses to the various data structures.
 317          */
 318         firstaddr = 0;
 319 again:
 320         v = (caddr_t)firstaddr;
 321
 322 #define valloc(name, type, num) \
 323             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 324 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 325             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 326
 327         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 328         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 329
 330         /*
 331          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 332          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 333          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 334          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 335          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 336          * maxbcache bytes.
 337          *
 338          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 339          */
 340         if (nbuf == 0) {
 341                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 342                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 343
 344                 nbuf = 50;
 345                 if (kbytes > 4096)
 346                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 347                 if (kbytes > 65536)
 348                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 349                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 350                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 351         }
 352
 353         /*
 354          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 355          * kernel_map.
 356          */
 357         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 358             (BKVASIZE * 2)) {
 359                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 360                     (BKVASIZE * 2);
 361                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 362         }
 363
 364         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 365 #ifdef NSWBUF_MIN
 366         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 367                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 368 #endif
 369 #ifdef DIRECTIO
 370         ffs_rawread_setup();
 371 #endif
 372
 373         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 374         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 375         v = bufhashinit(v);
 376
 377         /*
 378          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 379          */
 380         if (firstaddr == 0) {
 381                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 382                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 383                 if (firstaddr == 0)
 384                         panic("startup: no room for tables");
 385                 goto again;
 386         }
 387
 388         /*
 389          * End of second pass, addresses have been assigned
 390          */
 391         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 392                 panic("startup: table size inconsistency");
 393
 394         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 395                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 396         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 397                                 (nbuf*BKVASIZE));
 398         buffer_map->system_map = 1;
 399         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 400                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 401         pager_map->system_map = 1;
 402         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 403                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 404
 405         /*
 406          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 407          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 408          */
 409         {
 410                 vm_offset_t mb_map_size;
 411
 412                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 413                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 414                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 415                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 416 #if defined(USE_KMEM_MAP)
 417                 mb_map = kmem_suballoc(kmem_map, (vm_offset_t *)&mbutl,
 418                             &maxaddr, mb_map_size);
 419 #else
 420                 mb_map = kmem_suballoc(kernel_map, (vm_offset_t *)&mbutl,
 421                             &maxaddr, mb_map_size);
 422 #endif
 423                 mb_map->system_map = 1;
 424         }
 425
 426         /*
 427          * Initialize callouts
 428          */
 429         SLIST_INIT(&callfree);
 430         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 431                 callout_init(&callout[i]);
 432                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 433                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 434         }
 435
 436         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 437                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 438         }
 439
 440 #if defined(USERCONFIG)
 441         userconfig();
 442         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 443 #endif
 444
 445         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 446             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 447
 448         /*
 449          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 450          */
 451         bufinit();
 452         vm_pager_bufferinit();
 453
 454 #ifdef SMP
 455         /*
 456          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 457          */
 458         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 459         mp_announce();
 460 #endif  /* SMP */
 461         cpu_setregs();
 462 }
 463
 464 /*
 465  * Send an interrupt to process.
 466  *
 467  * Stack is set up to allow sigcode stored
 468  * at top to call routine, followed by kcall
 469  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 470  * resets the signal mask, the stack, and the
 471  * frame pointer, it returns to the user
 472  * specified pc, psl.
 473  */
 474 static void
 475 osendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 476 {
 477         struct proc *p = curproc;
 478         struct trapframe *regs;
 479         struct osigframe *fp;
 480         struct osigframe sf;
 481         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 482         int oonstack;
 483
 484         regs = p->p_md.md_regs;
 485         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 486
 487         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 488         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) && !oonstack &&
 489             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 490                 fp = (struct osigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 491                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 492                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 493         }
 494         else
 495                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 496
 497         /* Translate the signal if appropriate */
 498         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 499                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 500                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 501         }
 502
 503         /* Build the argument list for the signal handler. */
 504         sf.sf_signum = sig;
 505         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 506         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 507                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 508                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 509                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 510                 sf.sf_siginfo.si_code = code;
 511                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 512         }
 513         else {
 514                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 515                 sf.sf_arg2 = code;
 516                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 517                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 518         }
 519
 520         /* save scratch registers */
 521         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 522         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 523         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 524         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 525         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 526         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 527         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 528         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 529         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 530         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 531         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 532         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 533         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 534
 535         /* Build the signal context to be used by sigreturn. */
 536         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = oonstack;
 537         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 538         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 539         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 540         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 541         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 542         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 543         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 544
 545         /*
 546          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 547          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 548          * eflags.
 549          */
 550         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 551                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 552                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 553
 554                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 555                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 556                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 557                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 558
 559                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 560                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 561                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP))
 562                             | (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 563                 /* see sendsig for comment */
 564                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 565         }
 566
 567         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 568         if (copyout(&sf, fp, sizeof(struct osigframe)) != 0) {
 569                 /*
 570                  * Something is wrong with the stack pointer.
 571                  * ...Kill the process.
 572                  */
 573                 sigexit(p, SIGILL);
 574         }
 575
 576         regs->tf_esp = (int)fp;
 577         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 578         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 579         regs->tf_cs = _ucodesel;
 580         regs->tf_ds = _udatasel;
 581         regs->tf_es = _udatasel;
 582         regs->tf_fs = _udatasel;
 583         load_gs(_udatasel);
 584         regs->tf_ss = _udatasel;
 585 }
 586
 587 void
 588 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 589         sig_t catcher;
 590         int sig;
 591         sigset_t *mask;
 592         u_long code;
 593 {
 594         struct proc *p = curproc;
 595         struct trapframe *regs;
 596         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 597         struct sigframe sf, *sfp;
 598         int oonstack;
 599
 600         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 601                 osendsig(catcher, sig, mask, code);
 602                 return;
 603         }
 604
 605         regs = p->p_md.md_regs;
 606         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 607
 608         /* save user context */
 609         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 610         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 611         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 612         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 613         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 614         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 615
 616         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 617         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 618             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 619                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 620                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 621                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 622         }
 623         else
 624                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 625
 626         /* Translate the signal is appropriate */
 627         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 628                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 629                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 630         }
 631
 632         /* Build the argument list for the signal handler. */
 633         sf.sf_signum = sig;
 634         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 635         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 636                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 637                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 638                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 639
 640                 /* fill siginfo structure */
 641                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 642                 sf.sf_si.si_code = code;
 643                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 644         }
 645         else {
 646                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 647                 sf.sf_siginfo = code;
 648                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 649                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 650         }
 651
 652         /*
 653          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 654          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 655          * eflags.
 656          */
 657         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 658                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 659                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 660
 661                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 662                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 663                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 664                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 665
 666                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 667                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 668                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 669                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 670
 671                 /*
 672                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 673                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 674                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 675                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 676                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 677                  */
 678                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 679         }
 680
 681         /*
 682          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 683          */
 684         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 685                 /*
 686                  * Something is wrong with the stack pointer.
 687                  * ...Kill the process.
 688                  */
 689                 sigexit(p, SIGILL);
 690         }
 691
 692         regs->tf_esp = (int)sfp;
 693         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 694         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 695         regs->tf_cs = _ucodesel;
 696         regs->tf_ds = _udatasel;
 697         regs->tf_es = _udatasel;
 698         regs->tf_fs = _udatasel;
 699         load_gs(_udatasel);
 700         regs->tf_ss = _udatasel;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * osigreturn_args(struct osigcontext *sigcntxp)
 705  *
 706  * System call to cleanup state after a signal
 707  * has been taken.  Reset signal mask and
 708  * stack state from context left by sendsig (above).
 709  * Return to previous pc and psl as specified by
 710  * context left by sendsig. Check carefully to
 711  * make sure that the user has not modified the
 712  * state to gain improper privileges.
 713  */
 714 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 715 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 716
 717 int
 718 osigreturn(struct osigreturn_args *uap)
 719 {
 720         struct proc *p = curproc;
 721         struct osigcontext *scp;
 722         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 723         int eflags;
 724
 725         scp = uap->sigcntxp;
 726
 727         if (!useracc((caddr_t)scp, sizeof (struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 728                 return(EFAULT);
 729
 730         eflags = scp->sc_ps;
 731         if (eflags & PSL_VM) {
 732                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 733                 struct vm86_kernel *vm86;
 734
 735                 /*
 736                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 737                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 738                  */
 739                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 740                         return (EINVAL);
 741                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 742                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 743                         return (EINVAL);
 744
 745                 /* go back to user mode if both flags are set */
 746                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 747                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 748
 749                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 750                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 751                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 752                 } else {
 753                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 754                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 755                 }
 756                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 757                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 758                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 759                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 760                 tf->tf_ds = _udatasel;
 761                 tf->tf_es = _udatasel;
 762                 tf->tf_fs = _udatasel;
 763         } else {
 764                 /*
 765                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 766                  */
 767                 /*
 768                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 769                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 770                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 771                  * the signal context during signal handling and there is no
 772                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 773                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 774                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 775                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 776                  */
 777                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 778                         return(EINVAL);
 779                 }
 780
 781                 /*
 782                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 783                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 784                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 785                  */
 786                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 787                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 788                         return(EINVAL);
 789                 }
 790                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 791                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 792                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 793         }
 794
 795         /* restore scratch registers */
 796         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 797         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 798         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 799         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 800         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 801         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 802         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 803         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 804         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 805
 806         if (scp->sc_onstack & 01)
 807                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 808         else
 809                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 810
 811         SIGSETOLD(p->p_sigmask, scp->sc_mask);
 812         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 813         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 814         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 815         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 816         regs->tf_eflags = eflags;
 817         return(EJUSTRETURN);
 818 }
 819
 820 /*
 821  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 822  */
 823 int
 824 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 825 {
 826         struct proc *p = curproc;
 827         struct trapframe *regs;
 828         ucontext_t *ucp;
 829         int cs, eflags;
 830
 831         ucp = uap->sigcntxp;
 832
 833         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 834                 return (EFAULT);
 835         if (((struct osigcontext *)ucp)->sc_trapno == 0x01d516)
 836                 return (osigreturn((struct osigreturn_args *)uap));
 837
 838         /*
 839          * Since ucp is not an osigcontext but a ucontext_t, we have to
 840          * check again if all of it is accessible.  A ucontext_t is
 841          * much larger, so instead of just checking for the pointer
 842          * being valid for the size of an osigcontext, now check for
 843          * it being valid for a whole, new-style ucontext_t.
 844          */
 845         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 846                 return (EFAULT);
 847
 848         regs = p->p_md.md_regs;
 849         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 850
 851         if (eflags & PSL_VM) {
 852                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 853                 struct vm86_kernel *vm86;
 854
 855                 /*
 856                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 857                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 858                  */
 859                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 860                         return (EINVAL);
 861                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 862                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 863                         return (EINVAL);
 864
 865                 /* go back to user mode if both flags are set */
 866                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 867                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 868
 869                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 870                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 871                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 872                 } else {
 873                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 874                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 875                 }
 876                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 877                 tf->tf_eflags = eflags;
 878                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 879                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 880                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 881                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 882                 tf->tf_ds = _udatasel;
 883                 tf->tf_es = _udatasel;
 884                 tf->tf_fs = _udatasel;
 885         } else {
 886                 /*
 887                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 888                  */
 889                 /*
 890                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 891                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 892                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 893                  * the signal context during signal handling and there is no
 894                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 895                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 896                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 897                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 898                  */
 899                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 900                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 901                         return(EINVAL);
 902                 }
 903
 904                 /*
 905                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 906                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 907                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 908                  */
 909                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 910                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 911                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 912                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 913                         return(EINVAL);
 914                 }
 915                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 916         }
 917
 918         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 919                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 920         else
 921                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 922
 923         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 924         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 925         return(EJUSTRETURN);
 926 }
 927
 928 /*
 929  * Machine dependent boot() routine
 930  *
 931  * I haven't seen anything to put here yet
 932  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 933  */
 934 void
 935 cpu_boot(int howto)
 936 {
 937 }
 938
 939 /*
 940  * Shutdown the CPU as much as possible
 941  */
 942 void
 943 cpu_halt(void)
 944 {
 945         for (;;)
 946                 __asm__ ("hlt");
 947 }
 948
 949 /*
 950  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 951  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 952  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 953  *
 954  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 955  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 956  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 957  * critical section.
 958  *
 959  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 960  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 961  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 962  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 963  */
 964 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 965 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 966     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 967
 968 void
 969 cpu_idle(void)
 970 {
 971         struct thread *td = curthread;
 972
 973         crit_exit();
 974         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 975         for (;;) {
 976                 /*
 977                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 978                  */
 979                 lwkt_switch();
 980
 981                 /*
 982                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 983                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 984                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 985                  */
 986                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 987                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 988                         /*
 989                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 990                          * following the sti.
 991                          */
 992                         __asm __volatile("cli");
 993                         splz();
 994                         __asm __volatile("sti; hlt");
 995                 } else {
 996                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 997                         __asm __volatile("sti");
 998                 }
 999         }
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Clear registers on exec
1004  */
1005 void
1006 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
1007         struct proc *p;
1008         u_long entry;
1009         u_long stack;
1010         u_long ps_strings;
1011 {
1012         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
1013         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
1014
1015         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1016         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1017         load_gs(_udatasel);
1018
1019 #ifdef USER_LDT
1020         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1021         user_ldt_free(pcb);
1022 #endif
1023
1024         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1025         regs->tf_eip = entry;
1026         regs->tf_esp = stack;
1027         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1028         regs->tf_ss = _udatasel;
1029         regs->tf_ds = _udatasel;
1030         regs->tf_es = _udatasel;
1031         regs->tf_fs = _udatasel;
1032         regs->tf_cs = _ucodesel;
1033
1034         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1035         regs->tf_ebx = ps_strings;
1036
1037         /*
1038          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1039          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1040          */
1041         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1042                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1043                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1044                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1045                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1046                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1047                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1048                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
1049                         /*
1050                          * Clear the debug registers on the running
1051                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1052                          * the next process we switch to.
1053                          */
1054                         reset_dbregs();
1055                 }
1056                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1057         }
1058
1059         /*
1060          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1061          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1062          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1063          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1064          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1065          */
1066         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1067
1068         /*
1069          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
1070          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
1071          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
1072          * configured, since the npx routines normally set up the trap
1073          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
1074          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
1075          * systems with an npx.
1076          */
1077         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
1078
1079 #if NNPX > 0
1080         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1081         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1082 #endif
1083
1084         /*
1085          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1086          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1087          * return value to 0.
1088          */
1089 }
1090
1091 void
1092 cpu_setregs(void)
1093 {
1094         unsigned int cr0;
1095
1096         cr0 = rcr0();
1097         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1098         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1099 #ifdef I386_CPU
1100         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1101 #endif
1102                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1103         load_cr0(cr0);
1104         load_gs(_udatasel);
1105 }
1106
1107 static int
1108 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1109 {
1110         int error;
1111         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1112                 req);
1113         if (!error && req->newptr)
1114                 resettodr();
1115         return (error);
1116 }
1117
1118 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1119         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1120
1121 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1122         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1123
1124 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1125         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1126
1127 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1128         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1129
1130 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1131 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1132         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1133
1134 /*
1135  * Initialize 386 and configure to run kernel
1136  */
1137
1138 /*
1139  * Initialize segments & interrupt table
1140  */
1141
1142 int _default_ldt;
1143 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1144 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1145 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1146 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1147
1148 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1149 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1150
1151 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1152 extern int has_f00f_bug;
1153 #endif
1154
1155 static struct i386tss dblfault_tss;
1156 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1157
1158 extern  struct user *proc0paddr;
1159
1160
1161 /* software prototypes -- in more palatable form */
1162 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1163 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1164 {       0x0,                    /* segment base address  */
1165         0x0,                    /* length */
1166         0,                      /* segment type */
1167         0,                      /* segment descriptor priority level */
1168         0,                      /* segment descriptor present */
1169         0, 0,
1170         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1171         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1172 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1173 {       0x0,                    /* segment base address  */
1174         0xfffff,                /* length - all address space */
1175         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1176         0,                      /* segment descriptor priority level */
1177         1,                      /* segment descriptor present */
1178         0, 0,
1179         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1180         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1181 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1182 {       0x0,                    /* segment base address  */
1183         0xfffff,                /* length - all address space */
1184         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1185         0,                      /* segment descriptor priority level */
1186         1,                      /* segment descriptor present */
1187         0, 0,
1188         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1189         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1190 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1191 {       0x0,                    /* segment base address  */
1192         0xfffff,                /* length - all address space */
1193         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1194         0,                      /* segment descriptor priority level */
1195         1,                      /* segment descriptor present */
1196         0, 0,
1197         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1198         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1199 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1200 {
1201         0x0,                    /* segment base address */
1202         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1203         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1204         0,                      /* segment descriptor priority level */
1205         1,                      /* segment descriptor present */
1206         0, 0,
1207         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1208         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1209 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1210 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1211         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1212         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1213         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1214         1,                      /* segment descriptor present */
1215         0, 0,
1216         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1217         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1218 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1219 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1220         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1221         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1222         0,                      /* segment descriptor priority level */
1223         1,                      /* segment descriptor present */
1224         0, 0,
1225         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1226         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1227 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1228 {       0x0,                    /* segment base address  */
1229         0x0,                    /* length - all address space */
1230         0,                      /* segment type */
1231         0,                      /* segment descriptor priority level */
1232         0,                      /* segment descriptor present */
1233         0, 0,
1234         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1235         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1236 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1237 {       0x400,                  /* segment base address */
1238         0xfffff,                /* length */
1239         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1240         0,                      /* segment descriptor priority level */
1241         1,                      /* segment descriptor present */
1242         0, 0,
1243         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1244         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1245 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1246 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1247         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1248         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1249         0,                      /* segment descriptor priority level */
1250         1,                      /* segment descriptor present */
1251         0, 0,
1252         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1253         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1254 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1255 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1256         0xfffff,                /* length */
1257         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1258         0,                      /* segment descriptor priority level */
1259         1,                      /* segment descriptor present */
1260         0, 0,
1261         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1262         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1263 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1264 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1265         0xfffff,                /* length */
1266         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1267         0,                      /* segment descriptor priority level */
1268         1,                      /* segment descriptor present */
1269         0, 0,
1270         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1271         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1272 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1273 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1274         0xfffff,                /* length */
1275         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1276         0,                      /* segment descriptor priority level */
1277         1,                      /* segment descriptor present */
1278         0, 0,
1279         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1280         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1281 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1282 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1283         0xfffff,                /* length */
1284         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1285         0,                      /* segment descriptor priority level */
1286         1,                      /* segment descriptor present */
1287         0, 0,
1288         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1289         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1290 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1291 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1292         0xfffff,                /* length */
1293         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1294         0,                      /* segment descriptor priority level */
1295         1,                      /* segment descriptor present */
1296         0, 0,
1297         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1298         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1299 };
1300
1301 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1302         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1303 {       0x0,                    /* segment base address  */
1304         0x0,                    /* length - all address space */
1305         0,                      /* segment type */
1306         0,                      /* segment descriptor priority level */
1307         0,                      /* segment descriptor present */
1308         0, 0,
1309         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1310         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1311         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1312 {       0x0,                    /* segment base address  */
1313         0x0,                    /* length - all address space */
1314         0,                      /* segment type */
1315         0,                      /* segment descriptor priority level */
1316         0,                      /* segment descriptor present */
1317         0, 0,
1318         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1319         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1320         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1321 {       0x0,                    /* segment base address  */
1322         0x0,                    /* length - all address space */
1323         0,                      /* segment type */
1324         0,                      /* segment descriptor priority level */
1325         0,                      /* segment descriptor present */
1326         0, 0,
1327         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1328         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1329         /* Code Descriptor for user */
1330 {       0x0,                    /* segment base address  */
1331         0xfffff,                /* length - all address space */
1332         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1333         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1334         1,                      /* segment descriptor present */
1335         0, 0,
1336         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1337         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1338         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1339 {       0x0,                    /* segment base address  */
1340         0x0,                    /* length - all address space */
1341         0,                      /* segment type */
1342         0,                      /* segment descriptor priority level */
1343         0,                      /* segment descriptor present */
1344         0, 0,
1345         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1346         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1347         /* Data Descriptor for user */
1348 {       0x0,                    /* segment base address  */
1349         0xfffff,                /* length - all address space */
1350         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1351         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1352         1,                      /* segment descriptor present */
1353         0, 0,
1354         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1355         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1356 };
1357
1358 void
1359 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1360         int idx;
1361         inthand_t *func;
1362         int typ;
1363         int dpl;
1364         int selec;
1365 {
1366         struct gate_descriptor *ip;
1367
1368         ip = idt + idx;
1369         ip->gd_looffset = (int)func;
1370         ip->gd_selector = selec;
1371         ip->gd_stkcpy = 0;
1372         ip->gd_xx = 0;
1373         ip->gd_type = typ;
1374         ip->gd_dpl = dpl;
1375         ip->gd_p = 1;
1376         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1377 }
1378
1379 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1380
1381 extern inthand_t
1382         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1383         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1384         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1385         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1386         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall);
1387 extern inthand_t
1388         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1389
1390 void
1391 sdtossd(sd, ssd)
1392         struct segment_descriptor *sd;
1393         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1394 {
1395         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1396         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1397         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1398         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1399         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1400         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1401         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1402 }
1403
1404 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1405
1406 /*
1407  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1408  * available physical memory in the system, then test this memory and
1409  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1410  *
1411  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1412  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1413  *
1414  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1415  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1416  */
1417 static void
1418 getmemsize(int first)
1419 {
1420         int i, physmap_idx, pa_indx;
1421         int hasbrokenint12;
1422         u_int basemem, extmem;
1423         struct vm86frame vmf;
1424         struct vm86context vmc;
1425         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1426         pt_entry_t pte;
1427         const char *cp;
1428         struct {
1429                 u_int64_t base;
1430                 u_int64_t length;
1431                 u_int32_t type;
1432         } *smap;
1433
1434         hasbrokenint12 = 0;
1435         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1436         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1437         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1438         basemem = 0;
1439
1440         /*
1441          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1442          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1443          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1444          */
1445         if (hasbrokenint12) {
1446                 goto int15e820;
1447         }
1448
1449         /*
1450          * Perform "base memory" related probes & setup
1451          */
1452         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1453         basemem = vmf.vmf_ax;
1454         if (basemem > 640) {
1455                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1456                         basemem);
1457                 basemem = 640;
1458         }
1459
1460         /*
1461          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1462          * between the end of base memory and the start of
1463          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1464          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1465          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1466          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1467          * to begin with and then parts of it are remapped.
1468          * The parts that aren't remapped form holes that
1469          * remain read-only and are unused by the kernel.
1470          * The base memory area is below the physical end of
1471          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1472          * The part of it from PAGE_SIZE to
1473          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1474          * remapped and used by the kernel later.)
1475          *
1476          * This code is similar to the code used in
1477          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1478          * allocated we simply change the mapping.
1479          */
1480         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1481              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1482                 pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1483                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1484         }
1485
1486         /*
1487          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1488          * that the bios can scribble on it.
1489          */
1490         pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1491         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1492                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1493
1494 int15e820:
1495         /*
1496          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1497          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1498          */
1499         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1500         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1501
1502         /*
1503          * get memory map with INT 15:E820
1504          */
1505 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1506 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1507
1508         vmc.npages = 0;
1509         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1510         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1511
1512         physmap_idx = 0;
1513         vmf.vmf_ebx = 0;
1514         do {
1515                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1516                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1517                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1518                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1519                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1520                         break;
1521                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1522                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1523                                 smap->type,
1524                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1525                                 (u_int32_t)smap->base,
1526                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1527                                 (u_int32_t)smap->length);
1528
1529                 if (smap->type != 0x01)
1530                         goto next_run;
1531
1532                 if (smap->length == 0)
1533                         goto next_run;
1534
1535                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1536                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1537                             (u_int)(smap->length / 1024));
1538                         goto next_run;
1539                 }
1540
1541                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1542                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1543                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1544                                         printf(
1545         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1546                                 goto next_run;
1547                         }
1548                 }
1549
1550                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1551                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1552                         goto next_run;
1553                 }
1554
1555                 physmap_idx += 2;
1556                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1557                         printf(
1558                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1559                         break;
1560                 }
1561                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1562                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1563 next_run:
1564         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1565
1566         /*
1567          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1568          */
1569         if (basemem == 0) {
1570                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1571                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1572                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1573                                 break;
1574                         }
1575                 }
1576
1577                 if (basemem == 0) {
1578                         basemem = 640;
1579                 }
1580
1581                 if (basemem > 640) {
1582                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1583                                 basemem);
1584                         basemem = 640;
1585                 }
1586
1587                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1588                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1589                         pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1590                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1591                 }
1592
1593                 pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1594                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1595                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1596         }
1597
1598         if (physmap[1] != 0)
1599                 goto physmap_done;
1600
1601         /*
1602          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1603          */
1604         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1605         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1606                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1607         } else {
1608 #if 0
1609                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1610                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1611                 extmem = vmf.vmf_ax;
1612 #else
1613                 /*
1614                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1615                  */
1616                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1617 #endif
1618         }
1619
1620         /*
1621          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1622          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1623          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1624          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1625          * them beyond the limit.
1626          *
1627          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1628          *      chop it to 15MB.
1629          */
1630         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1631                 extmem = 15 * 1024;
1632
1633         physmap[0] = 0;
1634         physmap[1] = basemem * 1024;
1635         physmap_idx = 2;
1636         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1637         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1638
1639 physmap_done:
1640         /*
1641          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1642          */
1643
1644 #ifdef SMP
1645         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1646         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1647
1648         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1649         mp_probe();
1650 #endif
1651
1652         /*
1653          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1654          * highest page of the physical address space.  It should be
1655          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1656          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1657          */
1658         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1659
1660 #ifdef MAXMEM
1661         Maxmem = MAXMEM / 4;
1662 #endif
1663
1664         /*
1665          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1666          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1667          */
1668         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1669                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1670                 char *ep;
1671
1672                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1673                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1674                         switch(*ep) {
1675                         case 'g':
1676                         case 'G':
1677                                 AllowMem <<= 10;
1678                         case 'm':
1679                         case 'M':
1680                                 AllowMem <<= 10;
1681                         case 'k':
1682                         case 'K':
1683                                 AllowMem <<= 10;
1684                                 break;
1685                         default:
1686                                 AllowMem = sanity = 0;
1687                         }
1688                         if (AllowMem < sanity)
1689                                 AllowMem = 0;
1690                 }
1691                 if (AllowMem == 0)
1692                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1693                 else
1694                         Maxmem = atop(AllowMem);
1695         }
1696
1697         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1698             (boothowto & RB_VERBOSE))
1699                 printf("Physical memory use set to %uK\n", Maxmem * 4);
1700
1701         /*
1702          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1703          * extend the last memory segment to the new limit.
1704          */
1705         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1706                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1707
1708         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1709         pmap_bootstrap(first, 0);
1710
1711         /*
1712          * Size up each available chunk of physical memory.
1713          */
1714         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1715         pa_indx = 0;
1716         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1717         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1718 #if 0
1719         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE);
1720 #else
1721         pte = (pt_entry_t)CMAP1;
1722 #endif
1723
1724         /*
1725          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1726          * round up the start address and round down the end address.
1727          */
1728         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1729                 vm_offset_t end;
1730
1731                 end = ptoa(Maxmem);
1732                 if (physmap[i + 1] < end)
1733                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1734                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1735                         int tmp, page_bad;
1736 #if 0
1737                         int *ptr = 0;
1738 #else
1739                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1740 #endif
1741
1742                         /*
1743                          * block out kernel memory as not available.
1744                          */
1745                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1746                                 continue;
1747
1748                         page_bad = FALSE;
1749
1750                         /*
1751                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1752                          */
1753                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1754                         invltlb();
1755
1756                         tmp = *(int *)ptr;
1757                         /*
1758                          * Test for alternating 1's and 0's
1759                          */
1760                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1761                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1762                                 page_bad = TRUE;
1763                         }
1764                         /*
1765                          * Test for alternating 0's and 1's
1766                          */
1767                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1768                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1769                         page_bad = TRUE;
1770                         }
1771                         /*
1772                          * Test for all 1's
1773                          */
1774                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1775                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1776                                 page_bad = TRUE;
1777                         }
1778                         /*
1779                          * Test for all 0's
1780                          */
1781                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1782                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1783                                 page_bad = TRUE;
1784                         }
1785                         /*
1786                          * Restore original value.
1787                          */
1788                         *(int *)ptr = tmp;
1789
1790                         /*
1791                          * Adjust array of valid/good pages.
1792                          */
1793                         if (page_bad == TRUE) {
1794                                 continue;
1795                         }
1796                         /*
1797                          * If this good page is a continuation of the
1798                          * previous set of good pages, then just increase
1799                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1800                          * Note that "end" points one higher than end,
1801                          * making the range >= start and < end.
1802                          * If we're also doing a speculative memory
1803                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1804                          * so that we keep going. The first bad page
1805                          * will terminate the loop.
1806                          */
1807                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1808                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1809                         } else {
1810                                 pa_indx++;
1811                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1812                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1813                                         pa_indx--;
1814                                         break;
1815                                 }
1816                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1817                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1818                         }
1819                         physmem++;
1820                 }
1821         }
1822         *pte = 0;
1823         invltlb();
1824
1825         /*
1826          * XXX
1827          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1828          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1829          * calculation, etc.).
1830          */
1831         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1832             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1833                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1834                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1835                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1836         }
1837
1838         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1839
1840         /* Trim off space for the message buffer. */
1841         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1842
1843         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1844 }
1845
1846 void
1847 init386(int first)
1848 {
1849         struct gate_descriptor *gdp;
1850         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1851         struct mdglobaldata *gd;
1852
1853         /*
1854          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1855          */
1856         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1857         bzero(gd, sizeof(*gd));
1858
1859         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1860
1861         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1862
1863         metadata_missing = 0;
1864         if (bootinfo.bi_modulep) {
1865                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1866                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1867         } else {
1868                 metadata_missing = 1;
1869         }
1870         if (bootinfo.bi_envp)
1871                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1872
1873         /* start with one cpu */
1874         ncpus = 1;
1875         /* Init basic tunables, hz etc */
1876         init_param1();
1877
1878         /*
1879          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1880          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1881          * the address space
1882          */
1883         /*
1884          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1885          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1886          */
1887         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1888         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1889
1890         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1891                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1892         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1893         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1894                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1895
1896         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1897
1898         /*
1899          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1900          * early in the boot sequence because the system assumes
1901          * that 'curthread' is never NULL.
1902          */
1903
1904         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1905 #ifdef BDE_DEBUGGER
1906                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1907                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1908                         continue;
1909 #endif
1910                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1911         }
1912
1913         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1914         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1915         lgdt(&r_gdt);
1916
1917         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1918         cpu_gdinit(gd, 0);
1919         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1920         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1921         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1922         proc0.p_thread = &thread0;
1923         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1924         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1925         thread0.td_proc = &proc0;
1926         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1927         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1928
1929         /* make ldt memory segments */
1930         /*
1931          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1932          * should be spelled ...MAX_USER...
1933          */
1934         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1935         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1936         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1937                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1938
1939         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1940         lldt(_default_ldt);
1941 #ifdef USER_LDT
1942         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1943 #endif
1944         /* spinlocks and the BGL */
1945         init_locks();
1946
1947         /* exceptions */
1948         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1949                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1950         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1951         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1952         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1953         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1954         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1957         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1959         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1960         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1962         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965         setidt(15, &IDTVEC(rsvd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1970         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1971                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1972         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1973                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974
1975         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1976         r_idt.rd_base = (int) idt;
1977         lidt(&r_idt);
1978
1979         /*
1980          * Initialize the console before we print anything out.
1981          */
1982         cninit();
1983
1984         if (metadata_missing)
1985                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1986
1987 #if     NISA >0
1988         isa_defaultirq();
1989 #endif
1990         rand_initialize();
1991
1992 #ifdef DDB
1993         kdb_init();
1994         if (boothowto & RB_KDB)
1995                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1996 #endif
1997
1998         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1999         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2000         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2001         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2002
2003         /*
2004          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2005          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2006          */
2007         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2008         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2009         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2010         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2011         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2012         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2013         ltr(gsel_tss);
2014
2015         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2016             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2017         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2018             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2019         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2020         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2021         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2022         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2023             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2024         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2025         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2026         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2027
2028         vm86_initialize();
2029         getmemsize(first);
2030         init_param2(physmem);
2031
2032         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2033
2034         /* Map the message buffer. */
2035         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2036                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2037
2038         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2039
2040         /* make a call gate to reenter kernel with */
2041         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2042
2043         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2044         gdp->gd_looffset = x++;
2045         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2046         gdp->gd_stkcpy = 1;
2047         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2048         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2049         gdp->gd_p = 1;
2050         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2051
2052         /* XXX does this work? */
2053         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2054         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2055
2056         /* transfer to user mode */
2057
2058         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2059         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2060
2061         /* setup proc 0's pcb */
2062         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2063         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2064         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2065         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2070  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2071  * data space were allocated in locore.
2072  *
2073  * Note: the idlethread's cpl is 0
2074  *
2075  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2076  */
2077 void
2078 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2079 {
2080         char *sp;
2081
2082         if (cpu)
2083                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2084
2085         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2086         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2087         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2088         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2089         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2090         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2091 }
2092
2093 struct globaldata *
2094 globaldata_find(int cpu)
2095 {
2096         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2097         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2098 }
2099
2100 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2101 static void f00f_hack(void *unused);
2102 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2103
2104 static void
2105 f00f_hack(void *unused)
2106 {
2107         struct gate_descriptor *new_idt;
2108         vm_offset_t tmp;
2109
2110         if (!has_f00f_bug)
2111                 return;
2112
2113         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2114
2115         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2116
2117         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2118         if (tmp == 0)
2119                 panic("kmem_alloc returned 0");
2120         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2121                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2122         /* Put the first seven entries in the lower page */
2123         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2124         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2125         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2126         lidt(&r_idt);
2127         idt = new_idt;
2128         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2129                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2130                 panic("vm_map_protect failed");
2131         return;
2132 }
2133 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2134
2135 int
2136 ptrace_set_pc(p, addr)
2137         struct proc *p;
2138         unsigned long addr;
2139 {
2140         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2141         return (0);
2142 }
2143
2144 int
2145 ptrace_single_step(p)
2146         struct proc *p;
2147 {
2148         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2149         return (0);
2150 }
2151
2152 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2153         struct proc *p;
2154         vm_offset_t addr;
2155         size_t len;
2156 {
2157         vm_offset_t gap;
2158
2159         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2160                 return EPERM;
2161         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2162                 return 0;
2163
2164         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2165
2166         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2167                 return EPERM;
2168         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2169             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2170                 return 0;
2171         return EPERM;
2172 }
2173
2174 int ptrace_write_u(p, off, data)
2175         struct proc *p;
2176         vm_offset_t off;
2177         long data;
2178 {
2179         struct trapframe frame_copy;
2180         vm_offset_t min;
2181         struct trapframe *tp;
2182
2183         /*
2184          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2185          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2186          */
2187         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2188         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2189                 tp = p->p_md.md_regs;
2190                 frame_copy = *tp;
2191                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2192                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2193                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2194                         return (EINVAL);
2195                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2196                 return (0);
2197         }
2198
2199         /*
2200          * The PCB is at the end of the user area YYY
2201          */
2202         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2203         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2204         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2205                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2206                 return (0);
2207         }
2208         return (EFAULT);
2209 }
2210
2211 int
2212 fill_regs(p, regs)
2213         struct proc *p;
2214         struct reg *regs;
2215 {
2216         struct pcb *pcb;
2217         struct trapframe *tp;
2218
2219         tp = p->p_md.md_regs;
2220         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2221         regs->r_es = tp->tf_es;
2222         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2223         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2224         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2225         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2226         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2227         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2228         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2229         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2230         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2231         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2232         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2233         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2234         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2235         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2236         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2237         return (0);
2238 }
2239
2240 int
2241 set_regs(p, regs)
2242         struct proc *p;
2243         struct reg *regs;
2244 {
2245         struct pcb *pcb;
2246         struct trapframe *tp;
2247
2248         tp = p->p_md.md_regs;
2249         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2250             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2251                 return (EINVAL);
2252         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2253         tp->tf_es = regs->r_es;
2254         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2255         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2256         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2257         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2258         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2259         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2260         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2261         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2262         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2263         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2264         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2265         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2266         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2267         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2268         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2269         return (0);
2270 }
2271
2272 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2273 static void
2274 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2275         struct savexmm *sv_xmm;
2276         struct save87 *sv_87;
2277 {
2278         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2279         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2280         int i;
2281
2282         /* FPU control/status */
2283         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2284         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2285         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2286         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2287         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2288         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2289         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2290         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2291
2292         /* FPU registers */
2293         for (i = 0; i < 8; ++i)
2294                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2295
2296         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2297 }
2298
2299 static void
2300 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2301         struct save87 *sv_87;
2302         struct savexmm *sv_xmm;
2303 {
2304         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2305         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2306         int i;
2307
2308         /* FPU control/status */
2309         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2310         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2311         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2312         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2313         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2314         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2315         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2316         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2317
2318         /* FPU registers */
2319         for (i = 0; i < 8; ++i)
2320                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2321
2322         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2323 }
2324 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2325
2326 int
2327 fill_fpregs(p, fpregs)
2328         struct proc *p;
2329         struct fpreg *fpregs;
2330 {
2331 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2332         if (cpu_fxsr) {
2333                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2334                                                 (struct save87 *)fpregs);
2335                 return (0);
2336         }
2337 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2338         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2339         return (0);
2340 }
2341
2342 int
2343 set_fpregs(p, fpregs)
2344         struct proc *p;
2345         struct fpreg *fpregs;
2346 {
2347 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2348         if (cpu_fxsr) {
2349                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2350                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2351                 return (0);
2352         }
2353 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2354         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2355         return (0);
2356 }
2357
2358 int
2359 fill_dbregs(p, dbregs)
2360         struct proc *p;
2361         struct dbreg *dbregs;
2362 {
2363         struct pcb *pcb;
2364
2365         if (p == NULL) {
2366                 dbregs->dr0 = rdr0();
2367                 dbregs->dr1 = rdr1();
2368                 dbregs->dr2 = rdr2();
2369                 dbregs->dr3 = rdr3();
2370                 dbregs->dr4 = rdr4();
2371                 dbregs->dr5 = rdr5();
2372                 dbregs->dr6 = rdr6();
2373                 dbregs->dr7 = rdr7();
2374         }
2375         else {
2376                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2377                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2378                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2379                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2380                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2381                 dbregs->dr4 = 0;
2382                 dbregs->dr5 = 0;
2383                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2384                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2385         }
2386         return (0);
2387 }
2388
2389 int
2390 set_dbregs(p, dbregs)
2391         struct proc *p;
2392         struct dbreg *dbregs;
2393 {
2394         struct pcb *pcb;
2395         int i;
2396         u_int32_t mask1, mask2;
2397
2398         if (p == NULL) {
2399                 load_dr0(dbregs->dr0);
2400                 load_dr1(dbregs->dr1);
2401                 load_dr2(dbregs->dr2);
2402                 load_dr3(dbregs->dr3);
2403                 load_dr4(dbregs->dr4);
2404                 load_dr5(dbregs->dr5);
2405                 load_dr6(dbregs->dr6);
2406                 load_dr7(dbregs->dr7);
2407         }
2408         else {
2409                 /*
2410                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2411                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2412                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2413                  * TRCTRAP.
2414                  */
2415                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2416                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2417                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2418                                 return (EINVAL);
2419
2420                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2421
2422                 /*
2423                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2424                  * process's address space.  If a process could do this, it
2425                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2426                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2427                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2428                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2429                  * uid 0.
2430                  *
2431                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2432                  * address space is written into from within the kernel
2433                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2434                  * from within kernel mode?
2435                  */
2436
2437                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2438                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2439                                 /* dr0 is enabled */
2440                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2441                                         return (EINVAL);
2442                         }
2443
2444                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2445                                 /* dr1 is enabled */
2446                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2447                                         return (EINVAL);
2448                         }
2449
2450                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2451                                 /* dr2 is enabled */
2452                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2453                                         return (EINVAL);
2454                         }
2455
2456                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2457                                 /* dr3 is enabled */
2458                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2459                                         return (EINVAL);
2460                         }
2461                 }
2462
2463                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2464                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2465                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2466                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2467                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2468                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2469
2470                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2471         }
2472
2473         return (0);
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2478  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2479  */
2480 int
2481 user_dbreg_trap(void)
2482 {
2483         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2484         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2485         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2486         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2487         int i;
2488
2489         dr7 = rdr7();
2490         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2491                 /*
2492                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2493                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2494                  * hardware debug registers
2495                  */
2496                 return 0;
2497         }
2498
2499         nbp = 0;
2500         dr6 = rdr6();
2501         bp = dr6 & 0x0000000f;
2502
2503         if (!bp) {
2504                 /*
2505                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2506                  * trap was not caused by any of the debug registers
2507                  */
2508                 return 0;
2509         }
2510
2511         /*
2512          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2513          * which ones and if any of them are user space addresses
2514          */
2515
2516         if (bp & 0x01) {
2517                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2518         }
2519         if (bp & 0x02) {
2520                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2521         }
2522         if (bp & 0x04) {
2523                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2524         }
2525         if (bp & 0x08) {
2526                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2527         }
2528
2529         for (i=0; i<nbp; i++) {
2530                 if (addr[i] <
2531                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2532                         /*
2533                          * addr[i] is in user space
2534                          */
2535                         return nbp;
2536                 }
2537         }
2538
2539         /*
2540          * None of the breakpoints are in user space.
2541          */
2542         return 0;
2543 }
2544
2545
2546 #ifndef DDB
2547 void
2548 Debugger(const char *msg)
2549 {
2550         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2551 }
2552 #endif /* no DDB */
2553
2554 #include <sys/disklabel.h>
2555
2556 /*
2557  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2558  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2559  * if needed, and signal errors or early completion.
2560  */
2561 int
2562 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2563 {
2564         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2565         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2566         int maxsz = p->p_size,
2567                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2568
2569         /* overwriting disk label ? */
2570         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2571         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2572 #if LABELSECTOR != 0
2573             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2574 #endif
2575             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2576                 bp->b_error = EROFS;
2577                 goto bad;
2578         }
2579
2580 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2581         /* overwriting master boot record? */
2582         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2583             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2584                 bp->b_error = EROFS;
2585                 goto bad;
2586         }
2587 #endif
2588
2589         /* beyond partition? */
2590         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2591                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2592                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2593                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2594                         return(0);
2595                 }
2596                 /* or truncate if part of it fits */
2597                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2598                 if (sz <= 0) {
2599                         bp->b_error = EINVAL;
2600                         goto bad;
2601                 }
2602                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2603         }
2604
2605         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2606         return(1);
2607
2608 bad:
2609         bp->b_flags |= B_ERROR;
2610         return(-1);
2611 }
2612
2613 #ifdef DDB
2614
2615 /*
2616  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2617  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2618  * called inside DDB.
2619  *
2620  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2621  */
2622
2623 #undef inb
2624 #undef outb
2625
2626 /* silence compiler warnings */
2627 u_char inb(u_int);
2628 void outb(u_int, u_char);
2629
2630 u_char
2631 inb(u_int port)
2632 {
2633         u_char  data;
2634         /*
2635          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2636          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2637          * if we tell it to load (u_short) port.
2638          */
2639         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2640         return (data);
2641 }
2642
2643 void
2644 outb(u_int port, u_char data)
2645 {
2646         u_char  al;
2647         /*
2648          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2649          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2650          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2651          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2652          */
2653         al = data;
2654         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2655 }
2656
2657 #endif /* DDB */
2658
2659
2660
2661 #include "opt_cpu.h"
2662 #include "opt_htt.h"
2663 #include "opt_user_ldt.h"
2664
2665
2666 /*
2667  * initialize all the SMP locks
2668  */
2669
2670 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2671 struct spinlock imen_spinlock;
2672
2673 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2674 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2675
2676 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2677 struct spinlock mpintr_spinlock;
2678
2679 /* critical region around INTR() routines */
2680 struct spinlock intr_spinlock;
2681
2682 /* lock region used by kernel profiling */
2683 struct spinlock mcount_spinlock;
2684
2685 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2686 struct spinlock com_spinlock;
2687
2688 /* locks kernel printfs */
2689 struct spinlock cons_spinlock;
2690
2691 /* lock regions around the clock hardware */
2692 struct spinlock clock_spinlock;
2693
2694 /* lock around the MP rendezvous */
2695 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2696
2697 static void
2698 init_locks(void)
2699 {
2700         /*
2701          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2702          */
2703         /*
2704          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2705          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2706          */
2707 #ifdef SMP
2708         cpu_get_initial_mplock();
2709 #endif
2710         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2711         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2712         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2713         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2714         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2715         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2716         spin_lock_init(&com_spinlock);
2717         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2718         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2719 }
2720