sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.135 2008/08/02 01:14:43 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/priv.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.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 #include <sys/usched.h>
  78 #include <sys/reg.h>
  79
  80 #include <vm/vm.h>
  81 #include <vm/vm_param.h>
  82 #include <sys/lock.h>
  83 #include <vm/vm_kern.h>
  84 #include <vm/vm_object.h>
  85 #include <vm/vm_page.h>
  86 #include <vm/vm_map.h>
  87 #include <vm/vm_pager.h>
  88 #include <vm/vm_extern.h>
  89
  90 #include <sys/thread2.h>
  91
  92 #include <sys/user.h>
  93 #include <sys/exec.h>
  94 #include <sys/cons.h>
  95
  96 #include <ddb/ddb.h>
  97
  98 #include <machine/cpu.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.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 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 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_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160
 161 u_long ebda_addr = 0;
 162
 163 static int
 164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 165 {
 166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 167         return (error);
 168 }
 169
 170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 172
 173 static int
 174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 175 {
 176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 177                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 178         return (error);
 179 }
 180
 181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 183
 184 static int
 185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 194
 195 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 196
 197 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 198 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 199
 200
 201 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 202 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 203 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 204 static struct trapframe proc0_tf;
 205
 206 static void
 207 cpu_startup(void *dummy)
 208 {
 209         caddr_t v;
 210         vm_size_t size = 0;
 211         vm_offset_t firstaddr;
 212
 213         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 214                 bootverbose++;
 215
 216         /*
 217          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 218          */
 219         kprintf("%s", version);
 220         startrtclock();
 221         printcpuinfo();
 222         panicifcpuunsupported();
 223 #ifdef PERFMON
 224         perfmon_init();
 225 #endif
 226         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 227         /*
 228          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 229          */
 230         if (bootverbose) {
 231                 int indx;
 232
 233                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 234                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 235                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 236
 237                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 238                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 239                             size1 / PAGE_SIZE);
 240                 }
 241         }
 242
 243         /*
 244          * Allocate space for system data structures.
 245          * The first available kernel virtual address is in "v".
 246          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 247          * As pages of memory are allocated and cleared,
 248          * "firstaddr" is incremented.
 249          * An index into the kernel page table corresponding to the
 250          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 251          */
 252
 253         /*
 254          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 255          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 256          * addresses to the various data structures.
 257          */
 258         firstaddr = 0;
 259 again:
 260         v = (caddr_t)firstaddr;
 261
 262 #define valloc(name, type, num) \
 263             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 264 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 265             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 266
 267         /*
 268          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 269          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 270          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 271          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 272          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 273          * maxbcache bytes.
 274          *
 275          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 276          */
 277         if (nbuf == 0) {
 278                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 279                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 280
 281                 nbuf = 50;
 282                 if (kbytes > 4096)
 283                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 284                 if (kbytes > 65536)
 285                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 286                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 287                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 288         }
 289
 290         /*
 291          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 292          * kernel_map.
 293          */
 294         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 295                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 296                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 297         }
 298
 299         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 300 #ifdef NSWBUF_MIN
 301         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 302                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 303 #endif
 304 #ifdef DIRECTIO
 305         ffs_rawread_setup();
 306 #endif
 307
 308         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 309         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 310
 311         /*
 312          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 313          */
 314         if (firstaddr == 0) {
 315                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 316                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 317                 if (firstaddr == 0)
 318                         panic("startup: no room for tables");
 319                 goto again;
 320         }
 321
 322         /*
 323          * End of second pass, addresses have been assigned
 324          */
 325         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 326                 panic("startup: table size inconsistency");
 327
 328         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 329                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 330         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 331                       (nbuf*BKVASIZE));
 332         buffer_map.system_map = 1;
 333         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 334                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 335         pager_map.system_map = 1;
 336
 337 #if defined(USERCONFIG)
 338         userconfig();
 339         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 340 #endif
 341
 342         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 343             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 344
 345         /*
 346          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 347          */
 348         bufinit();
 349         vm_pager_bufferinit();
 350
 351 #ifdef SMP
 352         /*
 353          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 354          */
 355         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 356         mp_announce();
 357 #endif  /* SMP */
 358         cpu_setregs();
 359 }
 360
 361 /*
 362  * Send an interrupt to process.
 363  *
 364  * Stack is set up to allow sigcode stored
 365  * at top to call routine, followed by kcall
 366  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 367  * resets the signal mask, the stack, and the
 368  * frame pointer, it returns to the user
 369  * specified pc, psl.
 370  */
 371 void
 372 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 373 {
 374         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 375         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 376         struct trapframe *regs;
 377         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 378         struct sigframe sf, *sfp;
 379         int oonstack;
 380
 381         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 382         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 383
 384         /* save user context */
 385         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 386         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 387         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 388         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 389         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 390
 391         /* make the size of the saved context visible to userland */
 392         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 393
 394         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 395         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 396                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 397
 398         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 399         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 400             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 401                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 402                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 403                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 404         } else {
 405                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 406         }
 407
 408         /* Translate the signal is appropriate */
 409         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 410                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 411                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 412         }
 413
 414         /* Build the argument list for the signal handler. */
 415         sf.sf_signum = sig;
 416         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 417         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 418                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 419                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 420                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 421
 422                 /* fill siginfo structure */
 423                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 424                 sf.sf_si.si_code = code;
 425                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 426         }
 427         else {
 428                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 429                 sf.sf_siginfo = code;
 430                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 431                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 432         }
 433
 434         /*
 435          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 436          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 437          * eflags.
 438          */
 439         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 440                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 441                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 442
 443                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 444                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 445                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 446                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 447
 448                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 449                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 450                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 451                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 452
 453                 /*
 454                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 455                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 456                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 457                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 458                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 459                  */
 460                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 461         }
 462
 463         /*
 464          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 465          */
 466         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 467
 468         /*
 469          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 470          */
 471         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 472                 /*
 473                  * Something is wrong with the stack pointer.
 474                  * ...Kill the process.
 475                  */
 476                 sigexit(lp, SIGILL);
 477         }
 478
 479         regs->tf_esp = (int)sfp;
 480         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 481
 482         /*
 483          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 484          * on function entry
 485          */
 486         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 487
 488         regs->tf_cs = _ucodesel;
 489         regs->tf_ds = _udatasel;
 490         regs->tf_es = _udatasel;
 491
 492         /*
 493          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 494          * the userland program might be using both.
 495          *
 496          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 497          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 498          * return to userland.
 499          */
 500         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 501                 regs->tf_fs = _udatasel;
 502                 regs->tf_gs = _udatasel;
 503         }
 504         regs->tf_ss = _udatasel;
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 509  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 510  * issue.
 511  *
 512  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 513  * bad idea?
 514  */
 515 int
 516 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 517 {
 518         frame->tf_cs = _ucodesel;
 519         frame->tf_ds = _udatasel;
 520         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 521 #if 0
 522         frame->tf_fs = _udatasel;
 523         frame->tf_gs = _udatasel;
 524 #endif
 525         frame->tf_ss = _udatasel;
 526         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 527         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 528         return(0);
 529 }
 530
 531 int
 532 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 533 {
 534          struct segment_descriptor *desc;
 535          int i;
 536
 537          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 538                 desc = &tls->tls[i];
 539                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 540                         continue;
 541                 if (desc->sd_def32 == 0)
 542                         return(ENXIO);
 543                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 544                         return(ENXIO);
 545                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 546                         return(ENXIO);
 547                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 548                         return(ENXIO);
 549          }
 550          return(0);
 551 }
 552
 553 /*
 554  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 555  *
 556  * System call to cleanup state after a signal
 557  * has been taken.  Reset signal mask and
 558  * stack state from context left by sendsig (above).
 559  * Return to previous pc and psl as specified by
 560  * context left by sendsig. Check carefully to
 561  * make sure that the user has not modified the
 562  * state to gain improper privileges.
 563  *
 564  * MPSAFE
 565  */
 566 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 567 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 568
 569 int
 570 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 571 {
 572         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 573         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 574         struct trapframe *regs;
 575         ucontext_t uc;
 576         ucontext_t *ucp;
 577         int cs;
 578         int eflags;
 579         int error;
 580
 581         /*
 582          * We have to copy the information into kernel space so userland
 583          * can't modify it while we are sniffing it.
 584          */
 585         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 586         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 587         if (error)
 588                 return (error);
 589         ucp = &uc;
 590         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 591
 592         if (eflags & PSL_VM) {
 593                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 594                 struct vm86_kernel *vm86;
 595
 596                 /*
 597                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 598                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 599                  */
 600                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 601                         return (EINVAL);
 602                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 603                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 604                         return (EINVAL);
 605
 606                 /* go back to user mode if both flags are set */
 607                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 608                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 609
 610                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 611                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 612                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 613                 } else {
 614                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 615                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 616                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 617                 }
 618                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 619                 tf->tf_eflags = eflags;
 620                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 621                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 622                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 623                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 624                 tf->tf_ds = _udatasel;
 625                 tf->tf_es = _udatasel;
 626 #if 0
 627                 tf->tf_fs = _udatasel;
 628                 tf->tf_gs = _udatasel;
 629 #endif
 630         } else {
 631                 /*
 632                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 633                  */
 634                 /*
 635                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 636                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 637                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 638                  * the signal context during signal handling and there is no
 639                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 640                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 641                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 642                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 643                  */
 644                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 645                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 646                         return(EINVAL);
 647                 }
 648
 649                 /*
 650                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 651                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 652                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 653                  */
 654                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 655                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 656                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 657                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 658                         return(EINVAL);
 659                 }
 660                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 661         }
 662
 663         /*
 664          * Restore the FPU state from the frame
 665          */
 666         crit_enter();
 667         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 668
 669         /*
 670          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 671          * semantics against system calls.
 672          */
 673         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 674                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 675
 676         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 677                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 678         else
 679                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 680
 681         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 682         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 683         crit_exit();
 684         return(EJUSTRETURN);
 685 }
 686
 687 /*
 688  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 689  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 690  * already been pushed on the stack.
 691  */
 692 struct upc_frame {
 693         register_t      eax;
 694         register_t      ecx;
 695         register_t      edx;
 696         register_t      flags;
 697         register_t      oldip;
 698 };
 699
 700 void
 701 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 702 {
 703         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 704         struct trapframe *regs;
 705         struct upcall upcall;
 706         struct upc_frame upc_frame;
 707         int     crit_count = 0;
 708
 709         /*
 710          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 711          * context, switch back to the virtual kernel context before
 712          * trying to post the signal.
 713          */
 714         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 715                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 716                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 717         }
 718
 719         /*
 720          * Get the upcall data structure
 721          */
 722         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 723             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 724         ) {
 725                 vu->vu_pending = 0;
 726                 kprintf("bad upcall address\n");
 727                 return;
 728         }
 729
 730         /*
 731          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 732          * section count, mark the data structure as pending and return
 733          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 734          */
 735         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 736                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 737                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 738                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 739                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 740                 }
 741                 return;
 742         }
 743
 744         /*
 745          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 746          *
 747          * Bump our critical section count and set or clear the
 748          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 749          * pending.  The user will be responsible for calling
 750          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 751          */
 752         vu->vu_pending = 0;
 753         upcall.upc_pending = morepending;
 754         crit_count += TDPRI_CRIT;
 755         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 756                 sizeof(upcall.upc_pending));
 757         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 758                 sizeof(int));
 759
 760         /*
 761          * Construct a stack frame and issue the upcall
 762          */
 763         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 764         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 765         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 766         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 767         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 768         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 769         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 770             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 771                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 772         } else {
 773                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 774                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 775                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 776                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 777                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 778         }
 779 }
 780
 781 /*
 782  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 783  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 784  * being overwritten by the syscall return value.
 785  *
 786  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 787  * and the function pointer in %eax.
 788  */
 789 int
 790 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 791 {
 792         struct upc_frame upc_frame;
 793         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 794         struct trapframe *regs;
 795         int error;
 796         struct upcall upcall;
 797         int crit_count;
 798
 799         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 800
 801         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 802         if (error == 0) {
 803             if (vu) {
 804                 /*
 805                  * This jumps us to the next ready context.
 806                  */
 807                 vu->vu_pending = 0;
 808                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 809                 crit_count = 0;
 810                 if (error == 0)
 811                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 812                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 813                 if (error == 0)
 814                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 815                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 816                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 817                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 818                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 819                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 820             } else {
 821                 /*
 822                  * This returns us to the originally interrupted code.
 823                  */
 824                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 825                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 826                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 827                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 828                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 829                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 830                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 831                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 832             }
 833         }
 834         if (error == 0)
 835                 error = EJUSTRETURN;
 836         return(error);
 837 }
 838
 839 /*
 840  * Machine dependent boot() routine
 841  *
 842  * I haven't seen anything to put here yet
 843  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 844  */
 845 void
 846 cpu_boot(int howto)
 847 {
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Shutdown the CPU as much as possible
 852  */
 853 void
 854 cpu_halt(void)
 855 {
 856         for (;;)
 857                 __asm__ __volatile("hlt");
 858 }
 859
 860 /*
 861  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 862  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 863  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 864  *
 865  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 866  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 867  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 868  * critical section.
 869  *
 870  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 871  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 872  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 873  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 874  */
 875 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 876 static int      cpu_idle_hltcnt;
 877 static int      cpu_idle_spincnt;
 878 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 879     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 880 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 881     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 882 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 883     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 884
 885 static void
 886 cpu_idle_default_hook(void)
 887 {
 888         /*
 889          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 890          * following the sti.
 891          */
 892         __asm __volatile("sti; hlt");
 893 }
 894
 895 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 896 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 897
 898 void
 899 cpu_idle(void)
 900 {
 901         struct thread *td = curthread;
 902
 903         crit_exit();
 904         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 905         for (;;) {
 906                 /*
 907                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 908                  */
 909                 lwkt_switch();
 910
 911                 /*
 912                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 913                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 914                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 915                  */
 916                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 917                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 918                         __asm __volatile("cli");
 919                         splz();
 920                         if (!lwkt_runnable())
 921                             cpu_idle_hook();
 922 #ifdef SMP
 923                         else
 924                             __asm __volatile("pause");
 925 #endif
 926                         ++cpu_idle_hltcnt;
 927                 } else {
 928                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 929                         splz();
 930 #ifdef SMP
 931                         __asm __volatile("sti; pause");
 932 #else
 933                         __asm __volatile("sti");
 934 #endif
 935                         ++cpu_idle_spincnt;
 936                 }
 937         }
 938 }
 939
 940 /*
 941  * This routine is called when the only runnable threads require
 942  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 943  * we let the scheduler spin.
 944  */
 945 void
 946 cpu_mplock_contested(void)
 947 {
 948         cpu_pause();
 949 }
 950
 951 /*
 952  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 953  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 954  * we let it spin.
 955  */
 956 void
 957 cpu_spinlock_contested(void)
 958 {
 959         cpu_pause();
 960 }
 961
 962 /*
 963  * Clear registers on exec
 964  */
 965 void
 966 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 967 {
 968         struct thread *td = curthread;
 969         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 970         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 971         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 972
 973         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 974         user_ldt_free(pcb);
 975
 976         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 977         regs->tf_eip = entry;
 978         regs->tf_esp = stack;
 979         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 980         regs->tf_ss = _udatasel;
 981         regs->tf_ds = _udatasel;
 982         regs->tf_es = _udatasel;
 983         regs->tf_fs = _udatasel;
 984         regs->tf_gs = _udatasel;
 985         regs->tf_cs = _ucodesel;
 986
 987         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 988         regs->tf_ebx = ps_strings;
 989
 990         /*
 991          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 992          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 993          */
 994         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 995                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 996                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 997                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 998                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 999                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1000                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1001                 if (pcb == td->td_pcb) {
1002                         /*
1003                          * Clear the debug registers on the running
1004                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1005                          * the next process we switch to.
1006                          */
1007                         reset_dbregs();
1008                 }
1009                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1010         }
1011
1012         /*
1013          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1014          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1015          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1016          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1017          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1018          */
1019         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1020
1021         /*
1022          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1023          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1024          * in npxdna().
1025          */
1026         crit_enter();
1027         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1028
1029 #if NNPX > 0
1030         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1031         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1032 #endif
1033         crit_exit();
1034
1035         /*
1036          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1037          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1038          * return value to 0.
1039          */
1040 }
1041
1042 void
1043 cpu_setregs(void)
1044 {
1045         unsigned int cr0;
1046
1047         cr0 = rcr0();
1048         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1049         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1050         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1051         load_cr0(cr0);
1052         load_gs(_udatasel);
1053 }
1054
1055 static int
1056 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1057 {
1058         int error;
1059         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1060                 req);
1061         if (!error && req->newptr)
1062                 resettodr();
1063         return (error);
1064 }
1065
1066 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1067         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1068
1069 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1070         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1071
1072 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1073         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1074
1075 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1076         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1077
1078 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1079 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1080         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1081
1082 /*
1083  * Initialize 386 and configure to run kernel
1084  */
1085
1086 /*
1087  * Initialize segments & interrupt table
1088  */
1089
1090 int _default_ldt;
1091 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1092 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1093 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1094 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1095
1096 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1097 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1098
1099 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1100 extern int has_f00f_bug;
1101 #endif
1102
1103 static struct i386tss dblfault_tss;
1104 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1105
1106 extern  struct user *proc0paddr;
1107
1108
1109 /* software prototypes -- in more palatable form */
1110 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1111 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1112 {       0x0,                    /* segment base address  */
1113         0x0,                    /* length */
1114         0,                      /* segment type */
1115         0,                      /* segment descriptor priority level */
1116         0,                      /* segment descriptor present */
1117         0, 0,
1118         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1119         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1120 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1121 {       0x0,                    /* segment base address  */
1122         0xfffff,                /* length - all address space */
1123         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1124         0,                      /* segment descriptor priority level */
1125         1,                      /* segment descriptor present */
1126         0, 0,
1127         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1128         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1129 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1130 {       0x0,                    /* segment base address  */
1131         0xfffff,                /* length - all address space */
1132         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1133         0,                      /* segment descriptor priority level */
1134         1,                      /* segment descriptor present */
1135         0, 0,
1136         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1137         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1138 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1139 {       0x0,                    /* segment base address  */
1140         0xfffff,                /* length - all address space */
1141         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1142         0,                      /* segment descriptor priority level */
1143         1,                      /* segment descriptor present */
1144         0, 0,
1145         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1146         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1147 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1148 {
1149         0x0,                    /* segment base address */
1150         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1151         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1152         0,                      /* segment descriptor priority level */
1153         1,                      /* segment descriptor present */
1154         0, 0,
1155         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1156         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1157 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1158 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1159         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1160         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1161         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1162         1,                      /* segment descriptor present */
1163         0, 0,
1164         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1165         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1166 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1167 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1168         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1169         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1170         0,                      /* segment descriptor priority level */
1171         1,                      /* segment descriptor present */
1172         0, 0,
1173         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1174         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1175 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1176 {       0x0,                    /* segment base address  */
1177         0x0,                    /* length - all address space */
1178         0,                      /* segment type */
1179         0,                      /* segment descriptor priority level */
1180         0,                      /* segment descriptor present */
1181         0, 0,
1182         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1183         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1184 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1185 {       0x400,                  /* segment base address */
1186         0xfffff,                /* length */
1187         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1188         0,                      /* segment descriptor priority level */
1189         1,                      /* segment descriptor present */
1190         0, 0,
1191         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1192         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1193 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1194 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1195         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1196         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1197         0,                      /* segment descriptor priority level */
1198         1,                      /* segment descriptor present */
1199         0, 0,
1200         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1201         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1202 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1203 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1204         0xfffff,                /* length */
1205         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1206         0,                      /* segment descriptor priority level */
1207         1,                      /* segment descriptor present */
1208         0, 0,
1209         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1210         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1211 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1212 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1213         0xfffff,                /* length */
1214         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1215         0,                      /* segment descriptor priority level */
1216         1,                      /* segment descriptor present */
1217         0, 0,
1218         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1219         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1220 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1221 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1222         0xfffff,                /* length */
1223         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1224         0,                      /* segment descriptor priority level */
1225         1,                      /* segment descriptor present */
1226         0, 0,
1227         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1228         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1229 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1230 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1231         0xfffff,                /* length */
1232         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1233         0,                      /* segment descriptor priority level */
1234         1,                      /* segment descriptor present */
1235         0, 0,
1236         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1237         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1238 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1239 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1240         0xfffff,                /* length */
1241         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1242         0,                      /* segment descriptor priority level */
1243         1,                      /* segment descriptor present */
1244         0, 0,
1245         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1246         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1247 /* GTLS_START 15 TLS */
1248 {       0x0,                    /* segment base address  */
1249         0x0,                    /* length */
1250         0,                      /* segment type */
1251         0,                      /* segment descriptor priority level */
1252         0,                      /* segment descriptor present */
1253         0, 0,
1254         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1255         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1256 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1257 {       0x0,                    /* segment base address  */
1258         0x0,                    /* length */
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 /* GTLS_END 17 TLS */
1266 {       0x0,                    /* segment base address  */
1267         0x0,                    /* length */
1268         0,                      /* segment type */
1269         0,                      /* segment descriptor priority level */
1270         0,                      /* segment descriptor present */
1271         0, 0,
1272         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1273         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1274 };
1275
1276 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1277         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1278 {       0x0,                    /* segment base address  */
1279         0x0,                    /* length - all address space */
1280         0,                      /* segment type */
1281         0,                      /* segment descriptor priority level */
1282         0,                      /* segment descriptor present */
1283         0, 0,
1284         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1285         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1286         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1287 {       0x0,                    /* segment base address  */
1288         0x0,                    /* length - all address space */
1289         0,                      /* segment type */
1290         0,                      /* segment descriptor priority level */
1291         0,                      /* segment descriptor present */
1292         0, 0,
1293         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1294         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1295         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1296 {       0x0,                    /* segment base address  */
1297         0x0,                    /* length - all address space */
1298         0,                      /* segment type */
1299         0,                      /* segment descriptor priority level */
1300         0,                      /* segment descriptor present */
1301         0, 0,
1302         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1303         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1304         /* Code Descriptor for user */
1305 {       0x0,                    /* segment base address  */
1306         0xfffff,                /* length - all address space */
1307         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1308         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1309         1,                      /* segment descriptor present */
1310         0, 0,
1311         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1312         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1313         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1314 {       0x0,                    /* segment base address  */
1315         0x0,                    /* length - all address space */
1316         0,                      /* segment type */
1317         0,                      /* segment descriptor priority level */
1318         0,                      /* segment descriptor present */
1319         0, 0,
1320         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1321         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1322         /* Data Descriptor for user */
1323 {       0x0,                    /* segment base address  */
1324         0xfffff,                /* length - all address space */
1325         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1326         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1327         1,                      /* segment descriptor present */
1328         0, 0,
1329         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1330         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1331 };
1332
1333 void
1334 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1335 {
1336         struct gate_descriptor *ip;
1337
1338         ip = idt + idx;
1339         ip->gd_looffset = (int)func;
1340         ip->gd_selector = selec;
1341         ip->gd_stkcpy = 0;
1342         ip->gd_xx = 0;
1343         ip->gd_type = typ;
1344         ip->gd_dpl = dpl;
1345         ip->gd_p = 1;
1346         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1347 }
1348
1349 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1350
1351 extern inthand_t
1352         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1353         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1354         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1355         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1356         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1357         IDTVEC(rsvd0);
1358 extern inthand_t
1359         IDTVEC(int0x80_syscall);
1360
1361 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1362 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1363 #endif
1364
1365 void
1366 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1367 {
1368         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1369         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1370         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1371         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1372         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1373         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1374         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1379  * available physical memory in the system, then test this memory and
1380  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1381  *
1382  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1383  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1384  *
1385  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1386  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1387  */
1388 static void
1389 getmemsize(int first)
1390 {
1391         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1392         int hasbrokenint12;
1393         u_int basemem, extmem;
1394         struct vm86frame vmf;
1395         struct vm86context vmc;
1396         vm_offset_t pa;
1397         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1398         pt_entry_t *pte;
1399         quad_t maxmem;
1400         struct {
1401                 u_int64_t base;
1402                 u_int64_t length;
1403                 u_int32_t type;
1404         } *smap;
1405         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1406
1407         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1408         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1409         basemem = 0;
1410
1411         /*
1412          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1413          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1414          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1415          */
1416         hasbrokenint12 = 0;
1417         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1418         if (hasbrokenint12) {
1419                 goto int15e820;
1420         }
1421
1422         /*
1423          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1424          * value give the bios some scribble space just in case.
1425          */
1426         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1427         basemem = vmf.vmf_ax;
1428         if (basemem > 640) {
1429                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1430                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1431                 basemem = 636;
1432         }
1433
1434         /*
1435          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1436          * between the end of base memory and the start of
1437          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1438          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1439          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1440          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1441          * to begin with and then parts of it are remapped.
1442          * The parts that aren't remapped form holes that
1443          * remain read-only and are unused by the kernel.
1444          * The base memory area is below the physical end of
1445          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1446          * The part of it from PAGE_SIZE to
1447          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1448          * remapped and used by the kernel later.)
1449          *
1450          * This code is similar to the code used in
1451          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1452          * allocated we simply change the mapping.
1453          */
1454         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1455              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1456                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1457                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1458         }
1459
1460         /*
1461          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1462          * that the bios can scribble on it.
1463          */
1464         pte = vm86paddr;
1465         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1466                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1467
1468 int15e820:
1469         /*
1470          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1471          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1472          */
1473         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1474         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1475
1476         /*
1477          * get memory map with INT 15:E820
1478          */
1479 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1480 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1481
1482         vmc.npages = 0;
1483         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1484         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1485
1486         physmap_idx = 0;
1487         vmf.vmf_ebx = 0;
1488         do {
1489                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1490                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1491                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1492                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1493                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1494                         break;
1495                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1496                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1497                                 smap->type,
1498                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1499                                 (u_int32_t)smap->base,
1500                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1501                                 (u_int32_t)smap->length);
1502
1503                 if (smap->type != 0x01)
1504                         goto next_run;
1505
1506                 if (smap->length == 0)
1507                         goto next_run;
1508
1509                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1510                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1511                             (u_int)(smap->length / 1024));
1512                         goto next_run;
1513                 }
1514
1515                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1516                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1517                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1518                                         kprintf(
1519         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1520                                 goto next_run;
1521                         }
1522                 }
1523
1524                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1525                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1526                         goto next_run;
1527                 }
1528
1529                 physmap_idx += 2;
1530                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1531                         kprintf(
1532                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1533                         break;
1534                 }
1535                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1536                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1537 next_run:
1538                 ; /* fix GCC3.x warning */
1539         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1540
1541         /*
1542          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1543          */
1544         if (basemem == 0) {
1545                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1546                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1547                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1548                                 break;
1549                         }
1550                 }
1551
1552                 if (basemem == 0) {
1553                         basemem = 640;
1554                 }
1555
1556                 if (basemem > 640) {
1557                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1558                                 basemem);
1559                         basemem = 640;
1560                 }
1561
1562                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1563                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1564                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1565                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1566                 }
1567
1568                 pte = vm86paddr;
1569                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1570                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1571         }
1572
1573         if (physmap[1] != 0)
1574                 goto physmap_done;
1575
1576         /*
1577          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1578          */
1579         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1580         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1581                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1582         } else {
1583 #if 0
1584                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1585                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1586                 extmem = vmf.vmf_ax;
1587 #else
1588                 /*
1589                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1590                  */
1591                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1592 #endif
1593         }
1594
1595         /*
1596          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1597          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1598          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1599          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1600          * them beyond the limit.
1601          *
1602          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1603          *      chop it to 15MB.
1604          */
1605         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1606                 extmem = 15 * 1024;
1607
1608         physmap[0] = 0;
1609         physmap[1] = basemem * 1024;
1610         physmap_idx = 2;
1611         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1612         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1613
1614 physmap_done:
1615         /*
1616          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1617          */
1618
1619 #ifdef SMP
1620         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1621         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1622
1623         /* Save EBDA address, if any */
1624         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1625         ebda_addr <<= 4;
1626 #endif
1627
1628         /*
1629          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1630          * highest page of the physical address space.  It should be
1631          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1632          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1633          */
1634         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1635
1636 #ifdef MAXMEM
1637         Maxmem = MAXMEM / 4;
1638 #endif
1639
1640         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1641                 Maxmem = atop(maxmem);
1642
1643         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1644             (boothowto & RB_VERBOSE))
1645                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1646
1647         /*
1648          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1649          * extend the last memory segment to the new limit.
1650          */
1651         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1652                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1653
1654         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1655         pmap_bootstrap(first, 0);
1656
1657         /*
1658          * Size up each available chunk of physical memory.
1659          */
1660         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1661         pa_indx = 0;
1662         da_indx = 1;
1663         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1664         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1665         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1666
1667         pte = CMAP1;
1668
1669         /*
1670          * Get dcons buffer address
1671          */
1672         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1673             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1674                 dcons_addr = 0;
1675
1676         /*
1677          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1678          * round up the start address and round down the end address.
1679          */
1680         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1681                 vm_offset_t end;
1682
1683                 end = ptoa(Maxmem);
1684                 if (physmap[i + 1] < end)
1685                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1686                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1687                         int tmp, page_bad, full;
1688 #if 0
1689                         int *ptr = 0;
1690 #else
1691                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1692 #endif
1693                         full = FALSE;
1694
1695                         /*
1696                          * block out kernel memory as not available.
1697                          */
1698                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1699                                 goto do_dump_avail;
1700
1701                         /*
1702                          * block out dcons buffer
1703                          */
1704                         if (dcons_addr > 0
1705                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1706                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1707                                 goto do_dump_avail;
1708
1709                         page_bad = FALSE;
1710
1711                         /*
1712                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1713                          */
1714                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1715                         cpu_invltlb();
1716
1717                         tmp = *(int *)ptr;
1718                         /*
1719                          * Test for alternating 1's and 0's
1720                          */
1721                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1722                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1723                                 page_bad = TRUE;
1724                         }
1725                         /*
1726                          * Test for alternating 0's and 1's
1727                          */
1728                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1729                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1730                         page_bad = TRUE;
1731                         }
1732                         /*
1733                          * Test for all 1's
1734                          */
1735                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1736                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1737                                 page_bad = TRUE;
1738                         }
1739                         /*
1740                          * Test for all 0's
1741                          */
1742                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1743                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1744                                 page_bad = TRUE;
1745                         }
1746                         /*
1747                          * Restore original value.
1748                          */
1749                         *(int *)ptr = tmp;
1750
1751                         /*
1752                          * Adjust array of valid/good pages.
1753                          */
1754                         if (page_bad == TRUE) {
1755                                 continue;
1756                         }
1757                         /*
1758                          * If this good page is a continuation of the
1759                          * previous set of good pages, then just increase
1760                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1761                          * Note that "end" points one higher than end,
1762                          * making the range >= start and < end.
1763                          * If we're also doing a speculative memory
1764                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1765                          * so that we keep going. The first bad page
1766                          * will terminate the loop.
1767                          */
1768                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1769                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1770                         } else {
1771                                 pa_indx++;
1772                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1773                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1774                                         pa_indx--;
1775                                         full = TRUE;
1776                                         goto do_dump_avail;
1777                                 }
1778                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1779                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1780                         }
1781                         physmem++;
1782 do_dump_avail:
1783                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1784                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1785                         } else {
1786                                 da_indx++;
1787                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1788                                         da_indx--;
1789                                         goto do_next;
1790                                 }
1791                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1792                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1793                         }
1794 do_next:
1795                         if (full)
1796                                 break;
1797
1798                 }
1799         }
1800         *pte = 0;
1801         cpu_invltlb();
1802
1803         /*
1804          * XXX
1805          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1806          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1807          * calculation, etc.).
1808          */
1809         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1810             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1811                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1812                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1813                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1814         }
1815
1816         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1817
1818         /* Trim off space for the message buffer. */
1819         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1820
1821         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1822 }
1823
1824 /*
1825  * IDT VECTORS:
1826  *      0       Divide by zero
1827  *      1       Debug
1828  *      2       NMI
1829  *      3       BreakPoint
1830  *      4       OverFlow
1831  *      5       Bound-Range
1832  *      6       Invalid OpCode
1833  *      7       Device Not Available (x87)
1834  *      8       Double-Fault
1835  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1836  *      10      Invalid-TSS
1837  *      11      Segment not present
1838  *      12      Stack
1839  *      13      General Protection
1840  *      14      Page Fault
1841  *      15      Reserved
1842  *      16      x87 FP Exception pending
1843  *      17      Alignment Check
1844  *      18      Machine Check
1845  *      19      SIMD floating point
1846  *      20-31   reserved
1847  *      32-255  INTn/external sources
1848  */
1849 void
1850 init386(int first)
1851 {
1852         struct gate_descriptor *gdp;
1853         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1854         struct mdglobaldata *gd;
1855
1856         /*
1857          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1858          */
1859         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1860         bzero(gd, sizeof(*gd));
1861
1862         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1863         thread0.td_gd = &gd->mi;
1864
1865         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1866
1867         metadata_missing = 0;
1868         if (bootinfo.bi_modulep) {
1869                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1870                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1871         } else {
1872                 metadata_missing = 1;
1873         }
1874         if (bootinfo.bi_envp)
1875                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1876
1877         /*
1878          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1879          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1880          */
1881         ncpus = 1;
1882         ncpus2 = 1;
1883         ncpus_fit = 1;
1884         /* Init basic tunables, hz etc */
1885         init_param1();
1886
1887         /*
1888          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1889          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1890          * the address space
1891          */
1892         /*
1893          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1894          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1895          */
1896         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1897         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1898
1899         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1900                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1901         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1902         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1903                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1904
1905         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1906
1907         /*
1908          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1909          * early in the boot sequence because the system assumes
1910          * that 'curthread' is never NULL.
1911          */
1912
1913         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1914 #ifdef BDE_DEBUGGER
1915                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1916                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1917                         continue;
1918 #endif
1919                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1920         }
1921
1922         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1923         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1924         lgdt(&r_gdt);
1925
1926         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1927         cpu_gdinit(gd, 0);
1928         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1929         safepri = TDPRI_MAX;
1930
1931         /* make ldt memory segments */
1932         /*
1933          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1934          * should be spelled ...MAX_USER...
1935          */
1936         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1937         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1938         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1939                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1940
1941         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1942         lldt(_default_ldt);
1943         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1944         /* spinlocks and the BGL */
1945         init_locks();
1946
1947         /*
1948          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1949          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1950          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1951          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1952          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1953          * determine the fault address.
1954          */
1955         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1956 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1957                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958 #else
1959                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1960 #endif
1961         }
1962         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1970         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1971         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1972         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1973         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1976         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1977         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1981         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1983                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1984
1985         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1986         r_idt.rd_base = (int) idt;
1987         lidt(&r_idt);
1988
1989         /*
1990          * Initialize the console before we print anything out.
1991          */
1992         cninit();
1993
1994         if (metadata_missing)
1995                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1996
1997 #if     NISA >0
1998         isa_defaultirq();
1999 #endif
2000         rand_initialize();
2001
2002 #ifdef DDB
2003         kdb_init();
2004         if (boothowto & RB_KDB)
2005                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2006 #endif
2007
2008         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2009         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2010         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2011         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2012
2013         /*
2014          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2015          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2016          */
2017         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2018         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2019         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2020         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2021         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2022         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2023         ltr(gsel_tss);
2024
2025         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2026             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2027         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2028             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2029         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2030         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2031         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2032         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2033             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2034         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2035         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2036         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2037
2038         vm86_initialize();
2039         getmemsize(first);
2040         init_param2(physmem);
2041
2042         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2043
2044         /* Map the message buffer. */
2045         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2046                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2047
2048         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2049
2050         /* make a call gate to reenter kernel with */
2051         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2052
2053         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2054         gdp->gd_looffset = x++;
2055         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2056         gdp->gd_stkcpy = 1;
2057         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2058         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2059         gdp->gd_p = 1;
2060         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2061
2062         /* XXX does this work? */
2063         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2064         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2065
2066         /* transfer to user mode */
2067
2068         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2069         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2070
2071         /* setup proc 0's pcb */
2072         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2073         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2074         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2075         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2080  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2081  * data space were allocated in locore.
2082  *
2083  * Note: the idlethread's cpl is 0
2084  *
2085  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2086  */
2087 void
2088 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2089 {
2090         if (cpu)
2091                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2092
2093         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2094                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2095                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2096                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2097         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2098         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2099         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2100         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2101 }
2102
2103 int
2104 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2105 {
2106         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2107             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2108                 return (TRUE);
2109         }
2110         return (FALSE);
2111 }
2112
2113 struct globaldata *
2114 globaldata_find(int cpu)
2115 {
2116         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2117         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2118 }
2119
2120 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2121 static void f00f_hack(void *unused);
2122 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2123
2124 static void
2125 f00f_hack(void *unused)
2126 {
2127         struct gate_descriptor *new_idt;
2128         vm_offset_t tmp;
2129
2130         if (!has_f00f_bug)
2131                 return;
2132
2133         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2134
2135         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2136
2137         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2138         if (tmp == 0)
2139                 panic("kmem_alloc returned 0");
2140         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2141                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2142         /* Put the first seven entries in the lower page */
2143         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2144         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2145         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2146         lidt(&r_idt);
2147         idt = new_idt;
2148         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2149                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2150                 panic("vm_map_protect failed");
2151         return;
2152 }
2153 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2154
2155 int
2156 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2157 {
2158         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2159         return (0);
2160 }
2161
2162 int
2163 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2164 {
2165         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2166         return (0);
2167 }
2168
2169 int
2170 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2171 {
2172         struct pcb *pcb;
2173         struct trapframe *tp;
2174
2175         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2176         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2177         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2178         regs->r_es = tp->tf_es;
2179         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2180         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2181         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2182         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2183         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2184         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2185         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2186         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2187         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2188         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2189         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2190         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2191         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2192         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2193         return (0);
2194 }
2195
2196 int
2197 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2198 {
2199         struct pcb *pcb;
2200         struct trapframe *tp;
2201
2202         tp = lp->lwp_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_gs = regs->r_gs;
2207         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2208         tp->tf_es = regs->r_es;
2209         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2210         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2211         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2212         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2213         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2214         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2215         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2216         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2217         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2218         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2219         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2220         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2221         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2222         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2223         return (0);
2224 }
2225
2226 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2227 static void
2228 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2229 {
2230         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2231         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2232         int i;
2233
2234         /* FPU control/status */
2235         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2236         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2237         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2238         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2239         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2240         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2241         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2242         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2243
2244         /* FPU registers */
2245         for (i = 0; i < 8; ++i)
2246                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2247
2248         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2249 }
2250
2251 static void
2252 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2253 {
2254         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2255         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2256         int i;
2257
2258         /* FPU control/status */
2259         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2260         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2261         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2262         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2263         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2264         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2265         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2266         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2267
2268         /* FPU registers */
2269         for (i = 0; i < 8; ++i)
2270                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2271
2272         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2273 }
2274 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2275
2276 int
2277 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2278 {
2279 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2280         if (cpu_fxsr) {
2281                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2282                                 (struct save87 *)fpregs);
2283                 return (0);
2284         }
2285 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2286         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2287         return (0);
2288 }
2289
2290 int
2291 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2292 {
2293 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2294         if (cpu_fxsr) {
2295                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2296                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2297                 return (0);
2298         }
2299 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2300         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2301         return (0);
2302 }
2303
2304 int
2305 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2306 {
2307         if (lp == NULL) {
2308                 dbregs->dr0 = rdr0();
2309                 dbregs->dr1 = rdr1();
2310                 dbregs->dr2 = rdr2();
2311                 dbregs->dr3 = rdr3();
2312                 dbregs->dr4 = rdr4();
2313                 dbregs->dr5 = rdr5();
2314                 dbregs->dr6 = rdr6();
2315                 dbregs->dr7 = rdr7();
2316         } else {
2317                 struct pcb *pcb;
2318
2319                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2320                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2321                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2322                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2323                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2324                 dbregs->dr4 = 0;
2325                 dbregs->dr5 = 0;
2326                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2327                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2328         }
2329         return (0);
2330 }
2331
2332 int
2333 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2334 {
2335         if (lp == NULL) {
2336                 load_dr0(dbregs->dr0);
2337                 load_dr1(dbregs->dr1);
2338                 load_dr2(dbregs->dr2);
2339                 load_dr3(dbregs->dr3);
2340                 load_dr4(dbregs->dr4);
2341                 load_dr5(dbregs->dr5);
2342                 load_dr6(dbregs->dr6);
2343                 load_dr7(dbregs->dr7);
2344         } else {
2345                 struct pcb *pcb;
2346                 struct ucred *ucred;
2347                 int i;
2348                 uint32_t mask1, mask2;
2349
2350                 /*
2351                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2352                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2353                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2354                  * TRCTRAP.
2355                  */
2356                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2357                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2358                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2359                                 return (EINVAL);
2360
2361                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2362                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2363
2364                 /*
2365                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2366                  * process's address space.  If a process could do this, it
2367                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2368                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2369                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2370                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2371                  * uid 0.
2372                  *
2373                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2374                  * address space is written into from within the kernel
2375                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2376                  * from within kernel mode?
2377                  */
2378
2379                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2380                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2381                                 /* dr0 is enabled */
2382                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2383                                         return (EINVAL);
2384                         }
2385
2386                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2387                                 /* dr1 is enabled */
2388                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2389                                         return (EINVAL);
2390                         }
2391
2392                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2393                                 /* dr2 is enabled */
2394                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2395                                         return (EINVAL);
2396                         }
2397
2398                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2399                                 /* dr3 is enabled */
2400                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2401                                         return (EINVAL);
2402                         }
2403                 }
2404
2405                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2406                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2407                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2408                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2409                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2410                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2411
2412                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2413         }
2414
2415         return (0);
2416 }
2417
2418 /*
2419  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2420  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2421  */
2422 int
2423 user_dbreg_trap(void)
2424 {
2425         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2426         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2427         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2428         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2429         int i;
2430
2431         dr7 = rdr7();
2432         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2433                 /*
2434                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2435                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2436                  * hardware debug registers
2437                  */
2438                 return 0;
2439         }
2440
2441         nbp = 0;
2442         dr6 = rdr6();
2443         bp = dr6 & 0x0000000f;
2444
2445         if (!bp) {
2446                 /*
2447                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2448                  * trap was not caused by any of the debug registers
2449                  */
2450                 return 0;
2451         }
2452
2453         /*
2454          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2455          * which ones and if any of them are user space addresses
2456          */
2457
2458         if (bp & 0x01) {
2459                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2460         }
2461         if (bp & 0x02) {
2462                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2463         }
2464         if (bp & 0x04) {
2465                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2466         }
2467         if (bp & 0x08) {
2468                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2469         }
2470
2471         for (i=0; i<nbp; i++) {
2472                 if (addr[i] <
2473                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2474                         /*
2475                          * addr[i] is in user space
2476                          */
2477                         return nbp;
2478                 }
2479         }
2480
2481         /*
2482          * None of the breakpoints are in user space.
2483          */
2484         return 0;
2485 }
2486
2487
2488 #ifndef DDB
2489 void
2490 Debugger(const char *msg)
2491 {
2492         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2493 }
2494 #endif /* no DDB */
2495
2496 #ifdef DDB
2497
2498 /*
2499  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2500  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2501  * called inside DDB.
2502  *
2503  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2504  */
2505
2506 #undef inb
2507 #undef outb
2508
2509 /* silence compiler warnings */
2510 u_char inb(u_int);
2511 void outb(u_int, u_char);
2512
2513 u_char
2514 inb(u_int port)
2515 {
2516         u_char  data;
2517         /*
2518          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2519          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2520          * if we tell it to load (u_short) port.
2521          */
2522         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2523         return (data);
2524 }
2525
2526 void
2527 outb(u_int port, u_char data)
2528 {
2529         u_char  al;
2530         /*
2531          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2532          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2533          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2534          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2535          */
2536         al = data;
2537         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2538 }
2539
2540 #endif /* DDB */
2541
2542
2543
2544 #include "opt_cpu.h"
2545
2546
2547 /*
2548  * initialize all the SMP locks
2549  */
2550
2551 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2552 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2553
2554 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2555 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2556
2557 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2558 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2559
2560 /* critical region around INTR() routines */
2561 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2562
2563 /* lock region used by kernel profiling */
2564 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2565
2566 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2567 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2568
2569 /* locks kernel kprintfs */
2570 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2571
2572 /* lock regions around the clock hardware */
2573 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2574
2575 /* lock around the MP rendezvous */
2576 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2577
2578 static void
2579 init_locks(void)
2580 {
2581         /*
2582          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2583          */
2584         /*
2585          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2586          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2587          */
2588 #ifdef SMP
2589         cpu_get_initial_mplock();
2590 #endif
2591         /* DEPRECATED */
2592         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2593         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2594         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2595         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2596         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2597         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2598         spin_lock_init(&com_spinlock);
2599         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2600         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2601
2602         /* our token pool needs to work early */
2603         lwkt_token_pool_init();
2604 }
2605