Bring in YONETANI Tomokazu's acpi-update-2.patch (27-May-2004), a major
[dragonfly.git] / 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 1.60 2004/06/27 08:52:36 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_userconfig.h"
58
59 #include <sys/param.h>
60 #include <sys/systm.h>
61 #include <sys/sysproto.h>
62 #include <sys/signalvar.h>
63 #include <sys/kernel.h>
64 #include <sys/linker.h>
65 #include <sys/malloc.h>
66 #include <sys/proc.h>
67 #include <sys/buf.h>
68 #include <sys/reboot.h>
69 #include <sys/callout.h>
70 #include <sys/mbuf.h>
71 #include <sys/msgbuf.h>
72 #include <sys/sysent.h>
73 #include <sys/sysctl.h>
74 #include <sys/vmmeter.h>
75 #include <sys/bus.h>
76 #include <sys/upcall.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;
241 vm_paddr_t Maxmem = 0;
242 long dumplo;
243
244 vm_paddr_t phys_avail[10];
245
246 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
247 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
248
249 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
250 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
251 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
252 static struct trapframe proc0_tf;
253
254 static void
255 cpu_startup(dummy)
256         void *dummy;
257 {
258         unsigned i;
259         caddr_t v;
260         vm_offset_t minaddr;
261         vm_offset_t maxaddr;
262         vm_size_t size = 0;
263         int firstaddr;
264
265         if (boothowto & RB_VERBOSE)
266                 bootverbose++;
267
268         /*
269          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
270          */
271         printf("%s", version);
272         startrtclock();
273         printcpuinfo();
274         panicifcpuunsupported();
275 #ifdef PERFMON
276         perfmon_init();
277 #endif
278         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
279         /*
280          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
281          */
282         if (bootverbose) {
283                 int indx;
284
285                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
286                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
287                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
288
289                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
290                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
291                             size1 / PAGE_SIZE);
292                 }
293         }
294
295         /*
296          * Calculate callout wheel size
297          */
298         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
299              callwheelsize < ncallout;
300              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
301                 ;
302         callwheelmask = callwheelsize - 1;
303
304         /*
305          * Allocate space for system data structures.
306          * The first available kernel virtual address is in "v".
307          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
308          * As pages of memory are allocated and cleared,
309          * "firstaddr" is incremented.
310          * An index into the kernel page table corresponding to the
311          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
312          */
313
314         /*
315          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
316          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
317          * addresses to the various data structures.
318          */
319         firstaddr = 0;
320 again:
321         v = (caddr_t)firstaddr;
322
323 #define valloc(name, type, num) \
324             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
325 #define valloclim(name, type, num, lim) \
326             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
327
328         valloc(callout, struct callout, ncallout);
329         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
330
331         /*
332          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
333          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
334          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
335          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
336          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
337          * maxbcache bytes.
338          *
339          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
340          */
341         if (nbuf == 0) {
342                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
343                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
344
345                 nbuf = 50;
346                 if (kbytes > 4096)
347                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
348                 if (kbytes > 65536)
349                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
350                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
351                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
352         }
353
354         /*
355          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
356          * kernel_map.
357          */
358         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
359             (BKVASIZE * 2)) {
360                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
361                     (BKVASIZE * 2);
362                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
363         }
364
365         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
366 #ifdef NSWBUF_MIN
367         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
368                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
369 #endif
370 #ifdef DIRECTIO
371         ffs_rawread_setup();
372 #endif
373
374         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
375         valloc(buf, struct buf, nbuf);
376         v = bufhashinit(v);
377
378         /*
379          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
380          */
381         if (firstaddr == 0) {
382                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
383                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
384                 if (firstaddr == 0)
385                         panic("startup: no room for tables");
386                 goto again;
387         }
388
389         /*
390          * End of second pass, addresses have been assigned
391          */
392         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
393                 panic("startup: table size inconsistency");
394
395         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
396                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
397         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
398                                 (nbuf*BKVASIZE));
399         buffer_map->system_map = 1;
400         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
401                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
402         pager_map->system_map = 1;
403         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
404                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
405
406         /*
407          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
408          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
409          */
410         {
411                 vm_offset_t mb_map_size;
412
413                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
414                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
415                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_WAITOK);
416                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
417                 mb_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
418                                         mb_map_size);
419                 mb_map->system_map = 1;
420                 mbutl = (void *)mb_map->header.start;
421                 mbute = (void *)mb_map->header.end;
422         }
423
424         /*
425          * Initialize callouts
426          */
427         SLIST_INIT(&callfree);
428         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
429                 callout_init(&callout[i]);
430                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
431                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
432         }
433
434         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
435                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
436         }
437
438 #if defined(USERCONFIG)
439         userconfig();
440         cninit();               /* the preferred console may have changed */
441 #endif
442
443         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
444             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
445
446         /*
447          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
448          */
449         bufinit();
450         vm_pager_bufferinit();
451
452 #ifdef SMP
453         /*
454          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
455          */
456         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
457         mp_announce();
458 #endif  /* SMP */
459         cpu_setregs();
460 }
461
462 /*
463  * Send an interrupt to process.
464  *
465  * Stack is set up to allow sigcode stored
466  * at top to call routine, followed by kcall
467  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
468  * resets the signal mask, the stack, and the
469  * frame pointer, it returns to the user
470  * specified pc, psl.
471  */
472 void
473 sendsig(catcher, sig, mask, code)
474         sig_t catcher;
475         int sig;
476         sigset_t *mask;
477         u_long code;
478 {
479         struct proc *p = curproc;
480         struct trapframe *regs;
481         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
482         struct sigframe sf, *sfp;
483         int oonstack;
484
485         regs = p->p_md.md_regs;
486         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
487
488         /* save user context */
489         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
490         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
491         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
492         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
493         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
494         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
495
496         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
497         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
498             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
499                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
500                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
501                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
502         }
503         else
504                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
505
506         /* Translate the signal is appropriate */
507         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
508                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
509                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
510         }
511
512         /* Build the argument list for the signal handler. */
513         sf.sf_signum = sig;
514         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
515         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
516                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
517                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
518                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
519
520                 /* fill siginfo structure */
521                 sf.sf_si.si_signo = sig;
522                 sf.sf_si.si_code = code;
523                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
524         }
525         else {
526                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
527                 sf.sf_siginfo = code;
528                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
529                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
530         }
531
532         /*
533          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
534          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
535          * eflags.
536          */
537         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
538                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
539                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
540
541                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
542                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
543                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
544                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
545
546                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
547                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
548                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
549                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
550
551                 /*
552                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
553                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
554                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
555                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
556                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
557                  */
558                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
559         }
560
561         /*
562          * Copy the sigframe out to the user's stack.
563          */
564         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
565                 /*
566                  * Something is wrong with the stack pointer.
567                  * ...Kill the process.
568                  */
569                 sigexit(p, SIGILL);
570         }
571
572         regs->tf_esp = (int)sfp;
573         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
574         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
575         regs->tf_cs = _ucodesel;
576         regs->tf_ds = _udatasel;
577         regs->tf_es = _udatasel;
578         regs->tf_fs = _udatasel;
579         regs->tf_ss = _udatasel;
580 }
581
582 /*
583  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
584  *
585  * System call to cleanup state after a signal
586  * has been taken.  Reset signal mask and
587  * stack state from context left by sendsig (above).
588  * Return to previous pc and psl as specified by
589  * context left by sendsig. Check carefully to
590  * make sure that the user has not modified the
591  * state to gain improper privileges.
592  */
593 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
594 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
595
596 int
597 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
598 {
599         struct proc *p = curproc;
600         struct trapframe *regs;
601         ucontext_t *ucp;
602         int cs, eflags;
603
604         ucp = uap->sigcntxp;
605
606         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
607                 return (EFAULT);
608
609         regs = p->p_md.md_regs;
610         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
611
612         if (eflags & PSL_VM) {
613                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
614                 struct vm86_kernel *vm86;
615
616                 /*
617                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
618                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
619                  */
620                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
621                         return (EINVAL);
622                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
623                 if (vm86->vm86_inited == 0)
624                         return (EINVAL);
625
626                 /* go back to user mode if both flags are set */
627                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
628                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
629
630                 if (vm86->vm86_has_vme) {
631                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
632                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
633                 } else {
634                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
635                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
636                 }
637                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
638                 tf->tf_eflags = eflags;
639                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
640                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
641                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
642                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
643                 tf->tf_ds = _udatasel;
644                 tf->tf_es = _udatasel;
645                 tf->tf_fs = _udatasel;
646         } else {
647                 /*
648                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
649                  */
650                 /*
651                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
652                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
653                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
654                  * the signal context during signal handling and there is no
655                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
656                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
657                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
658                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
659                  */
660                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
661                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
662                         return(EINVAL);
663                 }
664
665                 /*
666                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
667                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
668                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
669                  */
670                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
671                 if (!CS_SECURE(cs)) {
672                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
673                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
674                         return(EINVAL);
675                 }
676                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
677         }
678
679         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
680                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
681         else
682                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
683
684         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
685         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
686         return(EJUSTRETURN);
687 }
688
689 /*
690  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
691  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
692  * already been pushed on the stack.
693  */
694 struct upc_frame {
695         register_t      eax;
696         register_t      ecx;
697         register_t      edx;
698         register_t      flags;
699         register_t      oldip;
700 };
701
702 void
703 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
704 {
705         struct proc *p = curproc;
706         struct trapframe *regs;
707         struct upcall upcall;
708         struct upc_frame upc_frame;
709         int     crit_count = 0;
710
711         /*
712          * Get the upcall data structure
713          */
714         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
715             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
716         ) {
717                 vu->vu_pending = 0;
718                 printf("bad upcall address\n");
719                 return;
720         }
721
722         /*
723          * If the data structure is already marked pending or has a critical
724          * section count, mark the data structure as pending and return 
725          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
726          */
727         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
728                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
729                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
730                         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
731                                 sizeof(upcall.upc_pending));
732                 }
733                 return;
734         }
735
736         /*
737          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
738          *
739          * Bump our critical section count and set or clear the
740          * user pending flag depending on whether more upcalls are
741          * pending.  The user will be responsible for calling 
742          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
743          */
744         vu->vu_pending = 0;
745         upcall.upc_pending = morepending;
746         crit_count += TDPRI_CRIT;
747         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending, 
748                 sizeof(upcall.upc_pending));
749         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
750                 sizeof(int));
751
752         /*
753          * Construct a stack frame and issue the upcall
754          */
755         regs = p->p_md.md_regs;
756         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
757         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
758         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
759         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
760         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
761         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
762             sizeof(upc_frame)) != 0) {
763                 printf("bad stack on upcall\n");
764         } else {
765                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
766                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
767                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
768                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
769                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
770         }
771 }
772
773 /*
774  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
775  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
776  * being overwritten by the syscall return value.
777  *
778  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
779  * and the function pointer in %eax.  
780  */
781 int
782 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
783 {
784         struct upc_frame upc_frame;
785         struct proc *p;
786         struct trapframe *regs;
787         int error;
788         struct upcall upcall;
789         int crit_count;
790
791         p = curproc;
792         regs = p->p_md.md_regs;
793
794         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->upc_pending, sizeof(int));
795         if (error == 0) {
796             if (vu) {
797                 /*
798                  * This jumps us to the next ready context.
799                  */
800                 vu->vu_pending = 0;
801                 error = copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
802                 crit_count = 0;
803                 if (error == 0)
804                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
805                 crit_count += TDPRI_CRIT;
806                 if (error == 0)
807                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
808                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
809                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
810                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
811                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
812                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
813             } else {
814                 /*
815                  * This returns us to the originally interrupted code.
816                  */
817                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
818                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
819                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
820                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
821                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
822                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
823                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
824                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
825             }
826         }
827         if (error == 0)
828                 error = EJUSTRETURN;
829         return(error);
830 }
831
832 /*
833  * Machine dependent boot() routine
834  *
835  * I haven't seen anything to put here yet
836  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
837  */
838 void
839 cpu_boot(int howto)
840 {
841 }
842
843 /*
844  * Shutdown the CPU as much as possible
845  */
846 void
847 cpu_halt(void)
848 {
849         for (;;)
850                 __asm__ ("hlt");
851 }
852
853 /*
854  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
855  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
856  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
857  *
858  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
859  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
860  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
861  * critical section.
862  *
863  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
864  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
865  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
866  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
867  */
868 static int      cpu_idle_hlt = 1;
869 static int      cpu_idle_hltcnt;
870 static int      cpu_idle_spincnt;
871 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
872     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
873 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
874     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
875 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
876     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
877
878 static void
879 cpu_idle_default_hook(void)
880 {
881         /*
882          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
883          * following the sti.
884          */
885         __asm __volatile("sti; hlt");
886 }
887
888 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
889 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
890
891 void
892 cpu_idle(void)
893 {
894         struct thread *td = curthread;
895
896         crit_exit();
897         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
898         for (;;) {
899                 /*
900                  * See if there are any LWKTs ready to go.
901                  */
902                 lwkt_switch();
903
904                 /*
905                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
906                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
907                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
908                  */
909                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
910                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
911                         __asm __volatile("cli");
912                         splz();
913                         cpu_idle_hook();
914                         ++cpu_idle_hltcnt;
915                 } else {
916                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
917                         splz();
918                         __asm __volatile("sti");
919                         ++cpu_idle_spincnt;
920                 }
921         }
922 }
923
924 /*
925  * Clear registers on exec
926  */
927 void
928 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
929         struct proc *p;
930         u_long entry;
931         u_long stack;
932         u_long ps_strings;
933 {
934         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
935         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
936
937         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
938         pcb->pcb_gs = _udatasel;
939         load_gs(_udatasel);
940
941         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
942         user_ldt_free(pcb);
943   
944         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
945         regs->tf_eip = entry;
946         regs->tf_esp = stack;
947         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
948         regs->tf_ss = _udatasel;
949         regs->tf_ds = _udatasel;
950         regs->tf_es = _udatasel;
951         regs->tf_fs = _udatasel;
952         regs->tf_cs = _ucodesel;
953
954         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
955         regs->tf_ebx = ps_strings;
956
957         /*
958          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
959          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
960          */
961         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
962                 pcb->pcb_dr0 = 0;
963                 pcb->pcb_dr1 = 0;
964                 pcb->pcb_dr2 = 0;
965                 pcb->pcb_dr3 = 0;
966                 pcb->pcb_dr6 = 0;
967                 pcb->pcb_dr7 = 0;
968                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
969                         /*
970                          * Clear the debug registers on the running
971                          * CPU, otherwise they will end up affecting
972                          * the next process we switch to.
973                          */
974                         reset_dbregs();
975                 }
976                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
977         }
978
979         /*
980          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
981          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
982          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
983          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
984          * emulators don't provide an entry point for initialization.
985          */
986         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
987
988         /*
989          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
990          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
991          * in npxdna().
992          */
993         crit_enter();
994         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
995
996 #if NNPX > 0
997         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
998         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
999 #endif
1000         crit_exit();
1001
1002         /*
1003          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1004          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1005          * return value to 0.
1006          */
1007 }
1008
1009 void
1010 cpu_setregs(void)
1011 {
1012         unsigned int cr0;
1013
1014         cr0 = rcr0();
1015         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1016         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1017 #ifdef I386_CPU
1018         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1019 #endif
1020                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1021         load_cr0(cr0);
1022         load_gs(_udatasel);
1023 }
1024
1025 static int
1026 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1027 {
1028         int error;
1029         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1030                 req);
1031         if (!error && req->newptr)
1032                 resettodr();
1033         return (error);
1034 }
1035
1036 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1037         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1038
1039 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1040         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1041
1042 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1043         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1044
1045 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1046         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1047
1048 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1049 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1050         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1051
1052 /*
1053  * Initialize 386 and configure to run kernel
1054  */
1055
1056 /*
1057  * Initialize segments & interrupt table
1058  */
1059
1060 int _default_ldt;
1061 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1062 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1063 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1064 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1065
1066 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1067 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1068
1069 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1070 extern int has_f00f_bug;
1071 #endif
1072
1073 static struct i386tss dblfault_tss;
1074 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1075
1076 extern  struct user *proc0paddr;
1077
1078
1079 /* software prototypes -- in more palatable form */
1080 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1081 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1082 {       0x0,                    /* segment base address  */
1083         0x0,                    /* length */
1084         0,                      /* segment type */
1085         0,                      /* segment descriptor priority level */
1086         0,                      /* segment descriptor present */
1087         0, 0,
1088         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1089         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1090 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1091 {       0x0,                    /* segment base address  */
1092         0xfffff,                /* length - all address space */
1093         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1094         0,                      /* segment descriptor priority level */
1095         1,                      /* segment descriptor present */
1096         0, 0,
1097         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1098         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1099 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1100 {       0x0,                    /* segment base address  */
1101         0xfffff,                /* length - all address space */
1102         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1103         0,                      /* segment descriptor priority level */
1104         1,                      /* segment descriptor present */
1105         0, 0,
1106         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1107         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1108 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1109 {       0x0,                    /* segment base address  */
1110         0xfffff,                /* length - all address space */
1111         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1112         0,                      /* segment descriptor priority level */
1113         1,                      /* segment descriptor present */
1114         0, 0,
1115         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1116         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1117 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1118 {
1119         0x0,                    /* segment base address */
1120         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1121         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1122         0,                      /* segment descriptor priority level */
1123         1,                      /* segment descriptor present */
1124         0, 0,
1125         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1126         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1127 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1128 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1129         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1130         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1131         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1132         1,                      /* segment descriptor present */
1133         0, 0,
1134         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1135         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1136 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1137 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1138         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1139         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1140         0,                      /* segment descriptor priority level */
1141         1,                      /* segment descriptor present */
1142         0, 0,
1143         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1144         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1145 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1146 {       0x0,                    /* segment base address  */
1147         0x0,                    /* length - all address space */
1148         0,                      /* segment type */
1149         0,                      /* segment descriptor priority level */
1150         0,                      /* segment descriptor present */
1151         0, 0,
1152         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1153         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1154 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1155 {       0x400,                  /* segment base address */
1156         0xfffff,                /* length */
1157         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1158         0,                      /* segment descriptor priority level */
1159         1,                      /* segment descriptor present */
1160         0, 0,
1161         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1162         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1163 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1164 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1165         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1166         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1167         0,                      /* segment descriptor priority level */
1168         1,                      /* segment descriptor present */
1169         0, 0,
1170         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1171         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1172 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1173 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1174         0xfffff,                /* length */
1175         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1176         0,                      /* segment descriptor priority level */
1177         1,                      /* segment descriptor present */
1178         0, 0,
1179         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1180         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1181 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1182 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1183         0xfffff,                /* length */
1184         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1185         0,                      /* segment descriptor priority level */
1186         1,                      /* segment descriptor present */
1187         0, 0,
1188         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1189         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1190 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1191 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1192         0xfffff,                /* length */
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 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1200 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1201         0xfffff,                /* length */
1202         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1203         0,                      /* segment descriptor priority level */
1204         1,                      /* segment descriptor present */
1205         0, 0,
1206         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1207         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1208 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1209 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1210         0xfffff,                /* length */
1211         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1212         0,                      /* segment descriptor priority level */
1213         1,                      /* segment descriptor present */
1214         0, 0,
1215         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1216         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1217 };
1218
1219 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1220         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1221 {       0x0,                    /* segment base address  */
1222         0x0,                    /* length - all address space */
1223         0,                      /* segment type */
1224         0,                      /* segment descriptor priority level */
1225         0,                      /* segment descriptor present */
1226         0, 0,
1227         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1228         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1229         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1230 {       0x0,                    /* segment base address  */
1231         0x0,                    /* length - all address space */
1232         0,                      /* segment type */
1233         0,                      /* segment descriptor priority level */
1234         0,                      /* segment descriptor present */
1235         0, 0,
1236         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1237         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1238         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1239 {       0x0,                    /* segment base address  */
1240         0x0,                    /* length - all address space */
1241         0,                      /* segment type */
1242         0,                      /* segment descriptor priority level */
1243         0,                      /* segment descriptor present */
1244         0, 0,
1245         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1246         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1247         /* Code Descriptor for user */
1248 {       0x0,                    /* segment base address  */
1249         0xfffff,                /* length - all address space */
1250         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1251         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1252         1,                      /* segment descriptor present */
1253         0, 0,
1254         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1255         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1256         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1257 {       0x0,                    /* segment base address  */
1258         0x0,                    /* length - all address space */
1259         0,                      /* segment type */
1260         0,                      /* segment descriptor priority level */
1261         0,                      /* segment descriptor present */
1262         0, 0,
1263         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1264         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1265         /* Data Descriptor for user */
1266 {       0x0,                    /* segment base address  */
1267         0xfffff,                /* length - all address space */
1268         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1269         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1270         1,                      /* segment descriptor present */
1271         0, 0,
1272         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1273         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1274 };
1275
1276 void
1277 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1278         int idx;
1279         inthand_t *func;
1280         int typ;
1281         int dpl;
1282         int selec;
1283 {
1284         struct gate_descriptor *ip;
1285
1286         ip = idt + idx;
1287         ip->gd_looffset = (int)func;
1288         ip->gd_selector = selec;
1289         ip->gd_stkcpy = 0;
1290         ip->gd_xx = 0;
1291         ip->gd_type = typ;
1292         ip->gd_dpl = dpl;
1293         ip->gd_p = 1;
1294         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1295 }
1296
1297 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1298
1299 extern inthand_t
1300         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1301         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1302         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1303         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1304         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1305         IDTVEC(rsvd0);
1306 extern inthand_t
1307         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1308
1309 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1310 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1311 #endif
1312
1313 void
1314 sdtossd(sd, ssd)
1315         struct segment_descriptor *sd;
1316         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1317 {
1318         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1319         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1320         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1321         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1322         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1323         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1324         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1325 }
1326
1327 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1328
1329 /*
1330  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1331  * available physical memory in the system, then test this memory and
1332  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1333  *
1334  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1335  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1336  *
1337  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1338  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1339  */
1340 static void
1341 getmemsize(int first)
1342 {
1343         int i, physmap_idx, pa_indx;
1344         int hasbrokenint12;
1345         u_int basemem, extmem;
1346         struct vm86frame vmf;
1347         struct vm86context vmc;
1348         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1349         pt_entry_t *pte;
1350         const char *cp;
1351         struct {
1352                 u_int64_t base;
1353                 u_int64_t length;
1354                 u_int32_t type;
1355         } *smap;
1356
1357         hasbrokenint12 = 0;
1358         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1359         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1360         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1361         basemem = 0;
1362
1363         /*
1364          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1365          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1366          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1367          */
1368         if (hasbrokenint12) {
1369                 goto int15e820;
1370         }
1371
1372         /*
1373          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1374          * value give the bios some scribble space just in case.
1375          */
1376         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1377         basemem = vmf.vmf_ax;
1378         if (basemem > 640) {
1379                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1380                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1381                 basemem = 636;
1382         }
1383
1384         /*
1385          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1386          * between the end of base memory and the start of
1387          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1388          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1389          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1390          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1391          * to begin with and then parts of it are remapped.
1392          * The parts that aren't remapped form holes that
1393          * remain read-only and are unused by the kernel.
1394          * The base memory area is below the physical end of
1395          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1396          * The part of it from PAGE_SIZE to
1397          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1398          * remapped and used by the kernel later.)
1399          *
1400          * This code is similar to the code used in
1401          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1402          * allocated we simply change the mapping.
1403          */
1404         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1405              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1406                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1407                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1408         }
1409
1410         /*
1411          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1412          * that the bios can scribble on it.
1413          */
1414         pte = vm86paddr;
1415         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1416                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1417
1418 int15e820:
1419         /*
1420          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1421          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1422          */
1423         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1424         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1425
1426         /*
1427          * get memory map with INT 15:E820
1428          */
1429 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1430 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1431
1432         vmc.npages = 0;
1433         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1434         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1435
1436         physmap_idx = 0;
1437         vmf.vmf_ebx = 0;
1438         do {
1439                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1440                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1441                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1442                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1443                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1444                         break;
1445                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1446                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1447                                 smap->type,
1448                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1449                                 (u_int32_t)smap->base,
1450                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1451                                 (u_int32_t)smap->length);
1452
1453                 if (smap->type != 0x01)
1454                         goto next_run;
1455
1456                 if (smap->length == 0)
1457                         goto next_run;
1458
1459                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1460                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1461                             (u_int)(smap->length / 1024));
1462                         goto next_run;
1463                 }
1464
1465                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1466                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1467                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1468                                         printf(
1469         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1470                                 goto next_run;
1471                         }
1472                 }
1473
1474                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1475                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1476                         goto next_run;
1477                 }
1478
1479                 physmap_idx += 2;
1480                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1481                         printf(
1482                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1483                         break;
1484                 }
1485                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1486                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1487 next_run:
1488                 ; /* fix GCC3.x warning */
1489         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1490
1491         /*
1492          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1493          */
1494         if (basemem == 0) {
1495                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1496                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1497                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1498                                 break;
1499                         }
1500                 }
1501
1502                 if (basemem == 0) {
1503                         basemem = 640;
1504                 }
1505
1506                 if (basemem > 640) {
1507                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1508                                 basemem);
1509                         basemem = 640;
1510                 }
1511
1512                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1513                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1514                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1515                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1516                 }
1517
1518                 pte = vm86paddr;
1519                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1520                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1521         }
1522
1523         if (physmap[1] != 0)
1524                 goto physmap_done;
1525
1526         /*
1527          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1528          */
1529         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1530         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1531                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1532         } else {
1533 #if 0
1534                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1535                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1536                 extmem = vmf.vmf_ax;
1537 #else
1538                 /*
1539                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1540                  */
1541                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1542 #endif
1543         }
1544
1545         /*
1546          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1547          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1548          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1549          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1550          * them beyond the limit.
1551          *
1552          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1553          *      chop it to 15MB.
1554          */
1555         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1556                 extmem = 15 * 1024;
1557
1558         physmap[0] = 0;
1559         physmap[1] = basemem * 1024;
1560         physmap_idx = 2;
1561         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1562         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1563
1564 physmap_done:
1565         /*
1566          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1567          */
1568
1569 #ifdef SMP
1570         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1571         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1572
1573         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1574         mp_probe();
1575 #endif
1576
1577         /*
1578          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1579          * highest page of the physical address space.  It should be
1580          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1581          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1582          */
1583         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1584
1585 #ifdef MAXMEM
1586         Maxmem = MAXMEM / 4;
1587 #endif
1588
1589         /*
1590          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1591          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1592          */
1593         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1594                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1595                 char *ep;
1596
1597                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1598                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1599                         switch(*ep) {
1600                         case 'g':
1601                         case 'G':
1602                                 AllowMem <<= 10;
1603                         case 'm':
1604                         case 'M':
1605                                 AllowMem <<= 10;
1606                         case 'k':
1607                         case 'K':
1608                                 AllowMem <<= 10;
1609                                 break;
1610                         default:
1611                                 AllowMem = sanity = 0;
1612                         }
1613                         if (AllowMem < sanity)
1614                                 AllowMem = 0;
1615                 }
1616                 if (AllowMem == 0)
1617                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1618                 else
1619                         Maxmem = atop(AllowMem);
1620         }
1621
1622         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1623             (boothowto & RB_VERBOSE))
1624                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1625
1626         /*
1627          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1628          * extend the last memory segment to the new limit.
1629          */ 
1630         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1631                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1632
1633         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1634         pmap_bootstrap(first, 0);
1635
1636         /*
1637          * Size up each available chunk of physical memory.
1638          */
1639         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1640         pa_indx = 0;
1641         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1642         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1643         pte = CMAP1;
1644
1645         /*
1646          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1647          * round up the start address and round down the end address.
1648          */
1649         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1650                 vm_offset_t end;
1651
1652                 end = ptoa(Maxmem);
1653                 if (physmap[i + 1] < end)
1654                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1655                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1656                         int tmp, page_bad;
1657 #if 0
1658                         int *ptr = 0;
1659 #else
1660                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1661 #endif
1662
1663                         /*
1664                          * block out kernel memory as not available.
1665                          */
1666                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1667                                 continue;
1668         
1669                         page_bad = FALSE;
1670
1671                         /*
1672                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1673                          */
1674                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1675                         cpu_invltlb();
1676
1677                         tmp = *(int *)ptr;
1678                         /*
1679                          * Test for alternating 1's and 0's
1680                          */
1681                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1682                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1683                                 page_bad = TRUE;
1684                         }
1685                         /*
1686                          * Test for alternating 0's and 1's
1687                          */
1688                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1689                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1690                         page_bad = TRUE;
1691                         }
1692                         /*
1693                          * Test for all 1's
1694                          */
1695                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1696                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1697                                 page_bad = TRUE;
1698                         }
1699                         /*
1700                          * Test for all 0's
1701                          */
1702                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1703                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1704                                 page_bad = TRUE;
1705                         }
1706                         /*
1707                          * Restore original value.
1708                          */
1709                         *(int *)ptr = tmp;
1710
1711                         /*
1712                          * Adjust array of valid/good pages.
1713                          */
1714                         if (page_bad == TRUE) {
1715                                 continue;
1716                         }
1717                         /*
1718                          * If this good page is a continuation of the
1719                          * previous set of good pages, then just increase
1720                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1721                          * Note that "end" points one higher than end,
1722                          * making the range >= start and < end.
1723                          * If we're also doing a speculative memory
1724                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1725                          * so that we keep going. The first bad page
1726                          * will terminate the loop.
1727                          */
1728                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1729                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1730                         } else {
1731                                 pa_indx++;
1732                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1733                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1734                                         pa_indx--;
1735                                         break;
1736                                 }
1737                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1738                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1739                         }
1740                         physmem++;
1741                 }
1742         }
1743         *pte = 0;
1744         cpu_invltlb();
1745
1746         /*
1747          * XXX
1748          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1749          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1750          * calculation, etc.).
1751          */
1752         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1753             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1754                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1755                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1756                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1757         }
1758
1759         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1760
1761         /* Trim off space for the message buffer. */
1762         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1763
1764         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1765 }
1766
1767 /*
1768  * IDT VECTORS:
1769  *      0       Divide by zero
1770  *      1       Debug
1771  *      2       NMI
1772  *      3       BreakPoint
1773  *      4       OverFlow
1774  *      5       Bound-Range
1775  *      6       Invalid OpCode
1776  *      7       Device Not Available (x87)
1777  *      8       Double-Fault
1778  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1779  *      10      Invalid-TSS
1780  *      11      Segment not present
1781  *      12      Stack
1782  *      13      General Protection
1783  *      14      Page Fault
1784  *      15      Reserved
1785  *      16      x87 FP Exception pending
1786  *      17      Alignment Check
1787  *      18      Machine Check
1788  *      19      SIMD floating point
1789  *      20-31   reserved
1790  *      32-255  INTn/external sources
1791  */
1792 void
1793 init386(int first)
1794 {
1795         struct gate_descriptor *gdp;
1796         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1797         struct mdglobaldata *gd;
1798
1799         /*
1800          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1801          */
1802         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1803         bzero(gd, sizeof(*gd));
1804
1805         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1806
1807         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1808
1809         metadata_missing = 0;
1810         if (bootinfo.bi_modulep) {
1811                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1812                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1813         } else {
1814                 metadata_missing = 1;
1815         }
1816         if (bootinfo.bi_envp)
1817                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1818
1819         /*
1820          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1821          * at 0.
1822          */
1823         ncpus = 1;
1824         ncpus2 = 1;
1825         /* Init basic tunables, hz etc */
1826         init_param1();
1827
1828         /*
1829          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1830          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1831          * the address space
1832          */
1833         /*
1834          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1835          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1836          */
1837         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1838         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1839
1840         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1841                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1842         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1843         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1844                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1845
1846         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1847
1848         /*
1849          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1850          * early in the boot sequence because the system assumes
1851          * that 'curthread' is never NULL.
1852          */
1853
1854         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1855 #ifdef BDE_DEBUGGER
1856                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1857                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1858                         continue;
1859 #endif
1860                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1861         }
1862
1863         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1864         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1865         lgdt(&r_gdt);
1866
1867         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1868         cpu_gdinit(gd, 0);
1869         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1870         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1871         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1872         proc0.p_thread = &thread0;
1873         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1874         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1875         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1876         thread0.td_proc = &proc0;
1877         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1878         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1879
1880         /* make ldt memory segments */
1881         /*
1882          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1883          * should be spelled ...MAX_USER...
1884          */
1885         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1886         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1887         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1888                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1889
1890         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1891         lldt(_default_ldt);
1892         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1893         /* spinlocks and the BGL */
1894         init_locks();
1895
1896         /* exceptions */
1897         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1898 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1899                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900 #else
1901                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1902 #endif
1903         }
1904         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1925                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1927                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928
1929         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1930         r_idt.rd_base = (int) idt;
1931         lidt(&r_idt);
1932
1933         /*
1934          * Initialize the console before we print anything out.
1935          */
1936         cninit();
1937
1938         if (metadata_missing)
1939                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1940
1941 #if     NISA >0
1942         isa_defaultirq();
1943 #endif
1944         rand_initialize();
1945
1946 #ifdef DDB
1947         kdb_init();
1948         if (boothowto & RB_KDB)
1949                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1950 #endif
1951
1952         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1953         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1954         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1956
1957         /*
1958          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1959          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1960          */
1961         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1962         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1963         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1964         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1965         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1966         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1967         ltr(gsel_tss);
1968
1969         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1970             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1971         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1972             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1973         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1974         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1975         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1976         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1977             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1978         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1979         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1980         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1981
1982         vm86_initialize();
1983         getmemsize(first);
1984         init_param2(physmem);
1985
1986         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1987
1988         /* Map the message buffer. */
1989         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1990                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1991
1992         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1993
1994         /* make a call gate to reenter kernel with */
1995         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1996
1997         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1998         gdp->gd_looffset = x++;
1999         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2000         gdp->gd_stkcpy = 1;
2001         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2002         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2003         gdp->gd_p = 1;
2004         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2005
2006         /* XXX does this work? */
2007         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2008         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2009
2010         /* transfer to user mode */
2011
2012         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2013         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2014
2015         /* setup proc 0's pcb */
2016         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2017         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2018         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2019         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2024  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2025  * data space were allocated in locore.
2026  *
2027  * Note: the idlethread's cpl is 0
2028  *
2029  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2030  */
2031 void
2032 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2033 {
2034         char *sp;
2035
2036         if (cpu)
2037                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2038
2039         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2040         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2041         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2042         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2043         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2044         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2045 }
2046
2047 struct globaldata *
2048 globaldata_find(int cpu)
2049 {
2050         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2051         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2052 }
2053
2054 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2055 static void f00f_hack(void *unused);
2056 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2057
2058 static void
2059 f00f_hack(void *unused) 
2060 {
2061         struct gate_descriptor *new_idt;
2062         vm_offset_t tmp;
2063
2064         if (!has_f00f_bug)
2065                 return;
2066
2067         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2068
2069         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2070
2071         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2072         if (tmp == 0)
2073                 panic("kmem_alloc returned 0");
2074         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2075                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2076         /* Put the first seven entries in the lower page */
2077         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2078         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2079         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2080         lidt(&r_idt);
2081         idt = new_idt;
2082         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2083                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2084                 panic("vm_map_protect failed");
2085         return;
2086 }
2087 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2088
2089 int
2090 ptrace_set_pc(p, addr)
2091         struct proc *p;
2092         unsigned long addr;
2093 {
2094         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2095         return (0);
2096 }
2097
2098 int
2099 ptrace_single_step(p)
2100         struct proc *p;
2101 {
2102         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2103         return (0);
2104 }
2105
2106 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2107         struct proc *p;
2108         vm_offset_t addr;
2109         size_t len;
2110 {
2111         vm_offset_t gap;
2112
2113         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2114                 return EPERM;
2115         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2116                 return 0;
2117
2118         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2119         
2120         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2121                 return EPERM;
2122         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= 
2123             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2124                 return 0;
2125         return EPERM;
2126 }
2127
2128 int ptrace_write_u(p, off, data)
2129         struct proc *p;
2130         vm_offset_t off;
2131         long data;
2132 {
2133         struct trapframe frame_copy;
2134         vm_offset_t min;
2135         struct trapframe *tp;
2136
2137         /*
2138          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2139          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2140          */
2141         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2142         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2143                 tp = p->p_md.md_regs;
2144                 frame_copy = *tp;
2145                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2146                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2147                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2148                         return (EINVAL);
2149                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2150                 return (0);
2151         }
2152
2153         /*
2154          * The PCB is at the end of the user area YYY
2155          */
2156         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2157         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2158         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2159                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2160                 return (0);
2161         }
2162         return (EFAULT);
2163 }
2164
2165 int
2166 fill_regs(p, regs)
2167         struct proc *p;
2168         struct reg *regs;
2169 {
2170         struct pcb *pcb;
2171         struct trapframe *tp;
2172
2173         tp = p->p_md.md_regs;
2174         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2175         regs->r_es = tp->tf_es;
2176         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2177         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2178         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2179         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2180         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2181         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2182         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2183         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2184         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2185         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2186         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2187         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2188         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2189         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2190         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2191         return (0);
2192 }
2193
2194 int
2195 set_regs(p, regs)
2196         struct proc *p;
2197         struct reg *regs;
2198 {
2199         struct pcb *pcb;
2200         struct trapframe *tp;
2201
2202         tp = p->p_md.md_regs;
2203         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2204             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2205                 return (EINVAL);
2206         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2207         tp->tf_es = regs->r_es;
2208         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2209         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2210         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2211         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2212         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2213         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2214         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2215         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2216         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2217         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2218         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2219         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2220         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2221         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2222         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2223         return (0);
2224 }
2225
2226 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2227 static void
2228 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2229         struct savexmm *sv_xmm;
2230         struct save87 *sv_87;
2231 {
2232         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2233         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2234         int i;
2235
2236         /* FPU control/status */
2237         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2238         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2239         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2240         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2241         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2242         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2243         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2244         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2245
2246         /* FPU registers */
2247         for (i = 0; i < 8; ++i)
2248                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2249
2250         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2251 }
2252
2253 static void
2254 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2255         struct save87 *sv_87;
2256         struct savexmm *sv_xmm;
2257 {
2258         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2259         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2260         int i;
2261
2262         /* FPU control/status */
2263         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2264         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2265         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2266         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2267         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2268         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2269         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2270         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2271
2272         /* FPU registers */
2273         for (i = 0; i < 8; ++i)
2274                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2275
2276         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2277 }
2278 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2279
2280 int
2281 fill_fpregs(p, fpregs)
2282         struct proc *p;
2283         struct fpreg *fpregs;
2284 {
2285 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2286         if (cpu_fxsr) {
2287                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2288                                                 (struct save87 *)fpregs);
2289                 return (0);
2290         }
2291 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2292         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2293         return (0);
2294 }
2295
2296 int
2297 set_fpregs(p, fpregs)
2298         struct proc *p;
2299         struct fpreg *fpregs;
2300 {
2301 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2302         if (cpu_fxsr) {
2303                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2304                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2305                 return (0);
2306         }
2307 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2308         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2309         return (0);
2310 }
2311
2312 int
2313 fill_dbregs(p, dbregs)
2314         struct proc *p;
2315         struct dbreg *dbregs;
2316 {
2317         struct pcb *pcb;
2318
2319         if (p == NULL) {
2320                 dbregs->dr0 = rdr0();
2321                 dbregs->dr1 = rdr1();
2322                 dbregs->dr2 = rdr2();
2323                 dbregs->dr3 = rdr3();
2324                 dbregs->dr4 = rdr4();
2325                 dbregs->dr5 = rdr5();
2326                 dbregs->dr6 = rdr6();
2327                 dbregs->dr7 = rdr7();
2328         }
2329         else {
2330                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2331                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2332                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2333                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2334                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2335                 dbregs->dr4 = 0;
2336                 dbregs->dr5 = 0;
2337                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2338                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2339         }
2340         return (0);
2341 }
2342
2343 int
2344 set_dbregs(p, dbregs)
2345         struct proc *p;
2346         struct dbreg *dbregs;
2347 {
2348         struct pcb *pcb;
2349         int i;
2350         u_int32_t mask1, mask2;
2351
2352         if (p == NULL) {
2353                 load_dr0(dbregs->dr0);
2354                 load_dr1(dbregs->dr1);
2355                 load_dr2(dbregs->dr2);
2356                 load_dr3(dbregs->dr3);
2357                 load_dr4(dbregs->dr4);
2358                 load_dr5(dbregs->dr5);
2359                 load_dr6(dbregs->dr6);
2360                 load_dr7(dbregs->dr7);
2361         }
2362         else {
2363                 /*
2364                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2365                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2366                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2367                  * TRCTRAP.
2368                  */
2369                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2370                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2371                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2372                                 return (EINVAL);
2373                 
2374                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2375                 
2376                 /*
2377                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2378                  * process's address space.  If a process could do this, it
2379                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2380                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2381                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2382                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2383                  * uid 0.
2384                  *
2385                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2386                  * address space is written into from within the kernel
2387                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2388                  * from within kernel mode?
2389                  */
2390                 
2391                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2392                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2393                                 /* dr0 is enabled */
2394                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2395                                         return (EINVAL);
2396                         }
2397                         
2398                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2399                                 /* dr1 is enabled */
2400                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2401                                         return (EINVAL);
2402                         }
2403                         
2404                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2405                                 /* dr2 is enabled */
2406                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2407                                         return (EINVAL);
2408                         }
2409                         
2410                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2411                                 /* dr3 is enabled */
2412                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2413                                         return (EINVAL);
2414                         }
2415                 }
2416                 
2417                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2418                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2419                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2420                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2421                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2422                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2423                 
2424                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2425         }
2426
2427         return (0);
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2432  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2433  */
2434 int
2435 user_dbreg_trap(void)
2436 {
2437         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2438         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2439         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2440         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2441         int i;
2442         
2443         dr7 = rdr7();
2444         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2445                 /*
2446                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2447                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2448                  * hardware debug registers
2449                  */
2450                 return 0;
2451         }
2452
2453         nbp = 0;
2454         dr6 = rdr6();
2455         bp = dr6 & 0x0000000f;
2456
2457         if (!bp) {
2458                 /*
2459                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2460                  * trap was not caused by any of the debug registers
2461                  */
2462                 return 0;
2463         }
2464
2465         /*
2466          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2467          * which ones and if any of them are user space addresses
2468          */
2469
2470         if (bp & 0x01) {
2471                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2472         }
2473         if (bp & 0x02) {
2474                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2475         }
2476         if (bp & 0x04) {
2477                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2478         }
2479         if (bp & 0x08) {
2480                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2481         }
2482
2483         for (i=0; i<nbp; i++) {
2484                 if (addr[i] <
2485                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2486                         /*
2487                          * addr[i] is in user space
2488                          */
2489                         return nbp;
2490                 }
2491         }
2492
2493         /*
2494          * None of the breakpoints are in user space.
2495          */
2496         return 0;
2497 }
2498
2499
2500 #ifndef DDB
2501 void
2502 Debugger(const char *msg)
2503 {
2504         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2505 }
2506 #endif /* no DDB */
2507
2508 #ifndef APIC_IO
2509 #include <machine/apicvar.h>
2510
2511 /*
2512  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
2513  * kernel module will link against a kernel without 'option APIC_IO'.
2514  *
2515  * XXX - This is a gross hack.
2516  */
2517 void
2518 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
2519 {
2520 }
2521
2522 void *
2523 ioapic_create(uintptr_t addr, int32_t id, int intbase)
2524 {
2525         return (NULL);
2526 }
2527
2528 int
2529 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
2530 {
2531         return (ENXIO);
2532 }
2533
2534 void
2535 ioapic_enable_mixed_mode(void)
2536 {
2537 }
2538
2539 int
2540 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
2541 {
2542         return (-1);
2543 }
2544
2545 void
2546 ioapic_register(void *cookie)
2547 {
2548 }
2549
2550 int
2551 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
2552 {
2553         return (ENXIO);
2554 }
2555
2556 int
2557 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
2558 {
2559         return (ENXIO);
2560 }
2561
2562 int
2563 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
2564 {
2565         return (ENXIO);
2566 }
2567
2568 int
2569 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, char activehi)
2570 {
2571         return (ENXIO);
2572 }
2573
2574 int
2575 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, char edgetrigger)
2576 {
2577         return (ENXIO);
2578 }
2579
2580 void
2581 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
2582 {
2583 }
2584
2585 void
2586 lapic_init(uintptr_t addr)
2587 {
2588 }
2589
2590 int
2591 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
2592 {
2593         return (ENXIO);
2594 }
2595
2596 int
2597 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, u_char activehi)
2598 {
2599         return (ENXIO);
2600 }
2601
2602 int
2603 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, u_char edgetrigger)
2604 {
2605         return (ENXIO);
2606 }
2607 #endif
2608
2609 #include <sys/disklabel.h>
2610
2611 /*
2612  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2613  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2614  * if needed, and signal errors or early completion.
2615  */
2616 int
2617 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2618 {
2619         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2620         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2621         int maxsz = p->p_size,
2622                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2623
2624         /* overwriting disk label ? */
2625         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2626         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2627 #if LABELSECTOR != 0
2628             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2629 #endif
2630             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2631                 bp->b_error = EROFS;
2632                 goto bad;
2633         }
2634
2635 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2636         /* overwriting master boot record? */
2637         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2638             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2639                 bp->b_error = EROFS;
2640                 goto bad;
2641         }
2642 #endif
2643
2644         /* beyond partition? */
2645         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2646                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2647                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2648                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2649                         return(0);
2650                 }
2651                 /* or truncate if part of it fits */
2652                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2653                 if (sz <= 0) {
2654                         bp->b_error = EINVAL;
2655                         goto bad;
2656                 }
2657                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2658         }
2659
2660         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2661         return(1);
2662
2663 bad:
2664         bp->b_flags |= B_ERROR;
2665         return(-1);
2666 }
2667
2668 #ifdef DDB
2669
2670 /*
2671  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2672  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2673  * called inside DDB.
2674  *
2675  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2676  */
2677
2678 #undef inb
2679 #undef outb
2680
2681 /* silence compiler warnings */
2682 u_char inb(u_int);
2683 void outb(u_int, u_char);
2684
2685 u_char
2686 inb(u_int port)
2687 {
2688         u_char  data;
2689         /*
2690          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2691          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2692          * if we tell it to load (u_short) port.
2693          */
2694         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2695         return (data);
2696 }
2697
2698 void
2699 outb(u_int port, u_char data)
2700 {
2701         u_char  al;
2702         /*
2703          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2704          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2705          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2706          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2707          */
2708         al = data;
2709         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2710 }
2711
2712 #endif /* DDB */
2713
2714
2715
2716 #include "opt_cpu.h"
2717
2718
2719 /*
2720  * initialize all the SMP locks
2721  */
2722
2723 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2724 struct spinlock imen_spinlock;
2725
2726 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2727 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2728
2729 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2730 struct spinlock mpintr_spinlock;
2731
2732 /* critical region around INTR() routines */
2733 struct spinlock intr_spinlock;
2734
2735 /* lock region used by kernel profiling */
2736 struct spinlock mcount_spinlock;
2737
2738 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2739 struct spinlock com_spinlock;
2740
2741 /* locks kernel printfs */
2742 struct spinlock cons_spinlock;
2743
2744 /* lock regions around the clock hardware */
2745 struct spinlock clock_spinlock;
2746
2747 /* lock around the MP rendezvous */
2748 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2749
2750 static void
2751 init_locks(void)
2752 {
2753         /*
2754          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock 
2755          */
2756         /*
2757          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2758          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2759          */
2760 #ifdef SMP
2761         cpu_get_initial_mplock();
2762 #endif
2763         /* DEPRECATED */
2764         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2765         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2766         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2767         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2768         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2769         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2770         spin_lock_init(&com_spinlock);
2771         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2772         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2773
2774         /* our token pool needs to work early */
2775         lwkt_token_pool_init();
2776 }
2777