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 1.106 2006/12/23 00:27:03 swildner Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 121
 122 extern void init386 (int first);
 123 extern void dblfault_handler (void);
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup (void *);
 131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144 #ifdef SMP
 145 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 146 #else
 147 int64_t tsc_offsets[1];
 148 #endif
 149
 150 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 151 extern int swtch_optim_stats;
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 153         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 155         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 156 #endif
 157
 158 int physmem = 0;
 159
 160 static int
 161 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 162 {
 163         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 164         return (error);
 165 }
 166
 167 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 168         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 169
 170 static int
 171 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 172 {
 173         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 174                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 175         return (error);
 176 }
 177
 178 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 179         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 185                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 191
 192 static int
 193 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error;
 196
 197         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 198          * some initial nulls).
 199          */
 200         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 201                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 202         if(error) return(error);
 203         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 204                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 205                         msgbufp->msg_bufr,req);
 206         }
 207         return(error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 212
 213 static int msgbuf_clear;
 214
 215 static int
 216 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 217 {
 218         int error;
 219         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 220                 req);
 221         if (!error && req->newptr) {
 222                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 223                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 224                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 225                 msgbuf_clear=0;
 226         }
 227         return (error);
 228 }
 229
 230 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 231         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 232         "Clear kernel message buffer");
 233
 234 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 235 long dumplo;
 236
 237 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 238
 239 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 240 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 241 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 242 static struct trapframe proc0_tf;
 243
 244 static void
 245 cpu_startup(void *dummy)
 246 {
 247         caddr_t v;
 248         vm_offset_t minaddr;
 249         vm_offset_t maxaddr;
 250         vm_size_t size = 0;
 251         int firstaddr;
 252
 253         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 254                 bootverbose++;
 255
 256         /*
 257          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 258          */
 259         kprintf("%s", version);
 260         startrtclock();
 261         printcpuinfo();
 262         panicifcpuunsupported();
 263 #ifdef PERFMON
 264         perfmon_init();
 265 #endif
 266         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 267         /*
 268          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 269          */
 270         if (bootverbose) {
 271                 int indx;
 272
 273                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 274                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 275                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 276
 277                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 278                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 279                             size1 / PAGE_SIZE);
 280                 }
 281         }
 282
 283         /*
 284          * Allocate space for system data structures.
 285          * The first available kernel virtual address is in "v".
 286          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 287          * As pages of memory are allocated and cleared,
 288          * "firstaddr" is incremented.
 289          * An index into the kernel page table corresponding to the
 290          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 291          */
 292
 293         /*
 294          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 295          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 296          * addresses to the various data structures.
 297          */
 298         firstaddr = 0;
 299 again:
 300         v = (caddr_t)firstaddr;
 301
 302 #define valloc(name, type, num) \
 303             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 304 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 305             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 306
 307         /*
 308          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 309          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 310          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 311          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 312          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 313          * maxbcache bytes.
 314          *
 315          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 316          */
 317         if (nbuf == 0) {
 318                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 319                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 320
 321                 nbuf = 50;
 322                 if (kbytes > 4096)
 323                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 324                 if (kbytes > 65536)
 325                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 326                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 327                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 332          * kernel_map.
 333          */
 334         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 335             (BKVASIZE * 2)) {
 336                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 337                     (BKVASIZE * 2);
 338                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 339         }
 340
 341         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 342 #ifdef NSWBUF_MIN
 343         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 344                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 345 #endif
 346 #ifdef DIRECTIO
 347         ffs_rawread_setup();
 348 #endif
 349
 350         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 351         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 352
 353         /*
 354          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 355          */
 356         if (firstaddr == 0) {
 357                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 358                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 359                 if (firstaddr == 0)
 360                         panic("startup: no room for tables");
 361                 goto again;
 362         }
 363
 364         /*
 365          * End of second pass, addresses have been assigned
 366          */
 367         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 368                 panic("startup: table size inconsistency");
 369
 370         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 371                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 372         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 373                                 (nbuf*BKVASIZE));
 374         buffer_map->system_map = 1;
 375         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 376                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 377         pager_map->system_map = 1;
 378         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 379                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 380
 381 #if defined(USERCONFIG)
 382         userconfig();
 383         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 384 #endif
 385
 386         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 387             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 388
 389         /*
 390          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 391          */
 392         bufinit();
 393         vm_pager_bufferinit();
 394
 395 #ifdef SMP
 396         /*
 397          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 398          */
 399         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 400         mp_announce();
 401 #endif  /* SMP */
 402         cpu_setregs();
 403 }
 404
 405 /*
 406  * Send an interrupt to process.
 407  *
 408  * Stack is set up to allow sigcode stored
 409  * at top to call routine, followed by kcall
 410  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 411  * resets the signal mask, the stack, and the
 412  * frame pointer, it returns to the user
 413  * specified pc, psl.
 414  */
 415 void
 416 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 417 {
 418         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 419         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 420         struct trapframe *regs;
 421         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 422         struct sigframe sf, *sfp;
 423         int oonstack;
 424
 425         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 426         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 427
 428         /* save user context */
 429         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 430         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 431         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 432         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 433         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 434         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 435
 436         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 437         /* XXX lwp flags */
 438         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 439             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 440                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 441                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 442                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 443         }
 444         else
 445                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 446
 447         /* Translate the signal is appropriate */
 448         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 449                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 450                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 451         }
 452
 453         /* Build the argument list for the signal handler. */
 454         sf.sf_signum = sig;
 455         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 456         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 457                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 458                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 459                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 460
 461                 /* fill siginfo structure */
 462                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 463                 sf.sf_si.si_code = code;
 464                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 465         }
 466         else {
 467                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 468                 sf.sf_siginfo = code;
 469                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 470                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 471         }
 472
 473         /*
 474          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 475          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 476          * eflags.
 477          */
 478         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 479                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 480                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 481
 482                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 483                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 484                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 485                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 486
 487                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 488                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 489                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 490                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 491
 492                 /*
 493                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 494                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 495                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 496                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 497                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 498                  */
 499                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 500         }
 501
 502         /*
 503          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 504          */
 505         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 506                 /*
 507                  * Something is wrong with the stack pointer.
 508                  * ...Kill the process.
 509                  */
 510                 sigexit(p, SIGILL);
 511         }
 512
 513         regs->tf_esp = (int)sfp;
 514         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 515         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 516         regs->tf_cs = _ucodesel;
 517         regs->tf_ds = _udatasel;
 518         regs->tf_es = _udatasel;
 519         regs->tf_fs = _udatasel;
 520         regs->tf_ss = _udatasel;
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 525  * VM context.
 526  *
 527  * Allow userland to set or maintain PSL_RF, the resume flag.  This flag
 528  * basically controls whether the return PC should skip the first instruction
 529  * (as in an explicit system call) or re-execute it (as in an exception).
 530  */
 531 int
 532 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 533 {
 534         frame->tf_cs = _ucodesel;
 535         frame->tf_ds = _udatasel;
 536         frame->tf_es = _udatasel;
 537         frame->tf_fs = _udatasel;
 538         frame->tf_ss = _udatasel;
 539         frame->tf_eflags &= (PSL_USER | PSL_RF);
 540         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 541         return(0);
 542 }
 543
 544 /*
 545  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 546  *
 547  * System call to cleanup state after a signal
 548  * has been taken.  Reset signal mask and
 549  * stack state from context left by sendsig (above).
 550  * Return to previous pc and psl as specified by
 551  * context left by sendsig. Check carefully to
 552  * make sure that the user has not modified the
 553  * state to gain improper privileges.
 554  */
 555 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 556 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 557
 558 int
 559 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 560 {
 561         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 562         struct trapframe *regs;
 563         ucontext_t *ucp;
 564         int cs, eflags;
 565
 566         ucp = uap->sigcntxp;
 567
 568         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 569                 return (EFAULT);
 570
 571         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 572         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 573
 574         if (eflags & PSL_VM) {
 575                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 576                 struct vm86_kernel *vm86;
 577
 578                 /*
 579                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 580                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 581                  */
 582                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 583                         return (EINVAL);
 584                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 585                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 586                         return (EINVAL);
 587
 588                 /* go back to user mode if both flags are set */
 589                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 590                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 591
 592                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 593                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 594                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 595                 } else {
 596                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 597                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 598                 }
 599                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 600                 tf->tf_eflags = eflags;
 601                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 602                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 603                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 604                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 605                 tf->tf_ds = _udatasel;
 606                 tf->tf_es = _udatasel;
 607                 tf->tf_fs = _udatasel;
 608         } else {
 609                 /*
 610                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 611                  */
 612                 /*
 613                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 614                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 615                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 616                  * the signal context during signal handling and there is no
 617                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 618                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 619                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 620                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 621                  */
 622                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 623                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 624                         return(EINVAL);
 625                 }
 626
 627                 /*
 628                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 629                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 630                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 631                  */
 632                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 633                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 634                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 635                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 636                         return(EINVAL);
 637                 }
 638                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 639         }
 640
 641         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 642                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 643         else
 644                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 645
 646         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 647         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 648         return(EJUSTRETURN);
 649 }
 650
 651 /*
 652  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 653  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 654  * already been pushed on the stack.
 655  */
 656 struct upc_frame {
 657         register_t      eax;
 658         register_t      ecx;
 659         register_t      edx;
 660         register_t      flags;
 661         register_t      oldip;
 662 };
 663
 664 void
 665 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 666 {
 667         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 668         struct trapframe *regs;
 669         struct upcall upcall;
 670         struct upc_frame upc_frame;
 671         int     crit_count = 0;
 672
 673         /*
 674          * Get the upcall data structure
 675          */
 676         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 677             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 678         ) {
 679                 vu->vu_pending = 0;
 680                 kprintf("bad upcall address\n");
 681                 return;
 682         }
 683
 684         /*
 685          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 686          * section count, mark the data structure as pending and return
 687          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 688          */
 689         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 690                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 691                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 692                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 693                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 694                 }
 695                 return;
 696         }
 697
 698         /*
 699          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 700          *
 701          * Bump our critical section count and set or clear the
 702          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 703          * pending.  The user will be responsible for calling
 704          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 705          */
 706         vu->vu_pending = 0;
 707         upcall.upc_pending = morepending;
 708         crit_count += TDPRI_CRIT;
 709         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 710                 sizeof(upcall.upc_pending));
 711         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 712                 sizeof(int));
 713
 714         /*
 715          * Construct a stack frame and issue the upcall
 716          */
 717         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 718         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 719         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 720         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 721         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 722         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 723         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 724             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 725                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 726         } else {
 727                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 728                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 729                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 730                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 731                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 732         }
 733 }
 734
 735 /*
 736  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 737  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 738  * being overwritten by the syscall return value.
 739  *
 740  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 741  * and the function pointer in %eax.
 742  */
 743 int
 744 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 745 {
 746         struct upc_frame upc_frame;
 747         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 748         struct trapframe *regs;
 749         int error;
 750         struct upcall upcall;
 751         int crit_count;
 752
 753         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 754
 755         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 756         if (error == 0) {
 757             if (vu) {
 758                 /*
 759                  * This jumps us to the next ready context.
 760                  */
 761                 vu->vu_pending = 0;
 762                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 763                 crit_count = 0;
 764                 if (error == 0)
 765                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 766                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 767                 if (error == 0)
 768                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 769                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 770                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 771                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 772                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 773                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 774             } else {
 775                 /*
 776                  * This returns us to the originally interrupted code.
 777                  */
 778                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 779                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 780                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 781                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 782                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 783                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 784                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 785                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 786             }
 787         }
 788         if (error == 0)
 789                 error = EJUSTRETURN;
 790         return(error);
 791 }
 792
 793 /*
 794  * Machine dependent boot() routine
 795  *
 796  * I haven't seen anything to put here yet
 797  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 798  */
 799 void
 800 cpu_boot(int howto)
 801 {
 802 }
 803
 804 /*
 805  * Shutdown the CPU as much as possible
 806  */
 807 void
 808 cpu_halt(void)
 809 {
 810         for (;;)
 811                 __asm__ ("hlt");
 812 }
 813
 814 /*
 815  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 816  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 817  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 818  *
 819  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 820  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 821  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 822  * critical section.
 823  *
 824  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 825  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 826  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 827  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 828  */
 829 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 830 static int      cpu_idle_hltcnt;
 831 static int      cpu_idle_spincnt;
 832 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 833     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 834 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 835     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 836 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 837     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 838
 839 static void
 840 cpu_idle_default_hook(void)
 841 {
 842         /*
 843          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 844          * following the sti.
 845          */
 846         __asm __volatile("sti; hlt");
 847 }
 848
 849 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 850 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 851
 852 void
 853 cpu_idle(void)
 854 {
 855         struct thread *td = curthread;
 856
 857         crit_exit();
 858         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 859         for (;;) {
 860                 /*
 861                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 862                  */
 863                 lwkt_switch();
 864
 865                 /*
 866                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 867                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 868                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 869                  */
 870                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 871                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 872                         __asm __volatile("cli");
 873                         splz();
 874                         if (!lwkt_runnable())
 875                             cpu_idle_hook();
 876 #ifdef SMP
 877                         else
 878                             __asm __volatile("pause");
 879 #endif
 880                         ++cpu_idle_hltcnt;
 881                 } else {
 882                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 883                         splz();
 884 #ifdef SMP
 885                         __asm __volatile("sti; pause");
 886 #else
 887                         __asm __volatile("sti");
 888 #endif
 889                         ++cpu_idle_spincnt;
 890                 }
 891         }
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Clear registers on exec
 896  */
 897 void
 898 setregs(struct lwp *lp, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 899 {
 900         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 901         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
 902
 903         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 904         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 905         load_gs(_udatasel);
 906
 907         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 908         user_ldt_free(pcb);
 909
 910         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 911         regs->tf_eip = entry;
 912         regs->tf_esp = stack;
 913         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 914         regs->tf_ss = _udatasel;
 915         regs->tf_ds = _udatasel;
 916         regs->tf_es = _udatasel;
 917         regs->tf_fs = _udatasel;
 918         regs->tf_cs = _ucodesel;
 919
 920         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 921         regs->tf_ebx = ps_strings;
 922
 923         /*
 924          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 925          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 926          */
 927         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 928                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 929                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 930                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 931                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 932                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 933                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 934                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 935                         /*
 936                          * Clear the debug registers on the running
 937                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 938                          * the next process we switch to.
 939                          */
 940                         reset_dbregs();
 941                 }
 942                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 943         }
 944
 945         /*
 946          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 947          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 948          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 949          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 950          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 951          */
 952         lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 953
 954         /*
 955          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 956          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 957          * in npxdna().
 958          */
 959         crit_enter();
 960         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 961
 962 #if NNPX > 0
 963         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 964         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 965 #endif
 966         crit_exit();
 967
 968         /*
 969          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 970          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 971          * return value to 0.
 972          */
 973 }
 974
 975 void
 976 cpu_setregs(void)
 977 {
 978         unsigned int cr0;
 979
 980         cr0 = rcr0();
 981         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 982         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 983 #ifdef I386_CPU
 984         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 985 #endif
 986                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 987         load_cr0(cr0);
 988         load_gs(_udatasel);
 989 }
 990
 991 static int
 992 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 993 {
 994         int error;
 995         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 996                 req);
 997         if (!error && req->newptr)
 998                 resettodr();
 999         return (error);
1000 }
1001
1002 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1003         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1004
1005 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1006         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1007
1008 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1009         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1010
1011 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1012         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1013
1014 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1015 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1016         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1017
1018 /*
1019  * Initialize 386 and configure to run kernel
1020  */
1021
1022 /*
1023  * Initialize segments & interrupt table
1024  */
1025
1026 int _default_ldt;
1027 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1028 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1029 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1030 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1031
1032 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1033 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1034
1035 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1036 extern int has_f00f_bug;
1037 #endif
1038
1039 static struct i386tss dblfault_tss;
1040 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1041
1042 extern  struct user *proc0paddr;
1043
1044
1045 /* software prototypes -- in more palatable form */
1046 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1047 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1048 {       0x0,                    /* segment base address  */
1049         0x0,                    /* length */
1050         0,                      /* segment type */
1051         0,                      /* segment descriptor priority level */
1052         0,                      /* segment descriptor present */
1053         0, 0,
1054         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1055         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1056 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1057 {       0x0,                    /* segment base address  */
1058         0xfffff,                /* length - all address space */
1059         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1060         0,                      /* segment descriptor priority level */
1061         1,                      /* segment descriptor present */
1062         0, 0,
1063         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1064         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1065 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1066 {       0x0,                    /* segment base address  */
1067         0xfffff,                /* length - all address space */
1068         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1069         0,                      /* segment descriptor priority level */
1070         1,                      /* segment descriptor present */
1071         0, 0,
1072         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1073         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1074 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1075 {       0x0,                    /* segment base address  */
1076         0xfffff,                /* length - all address space */
1077         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1078         0,                      /* segment descriptor priority level */
1079         1,                      /* segment descriptor present */
1080         0, 0,
1081         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1082         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1083 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1084 {
1085         0x0,                    /* segment base address */
1086         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1087         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1088         0,                      /* segment descriptor priority level */
1089         1,                      /* segment descriptor present */
1090         0, 0,
1091         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1092         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1093 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1094 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1095         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1096         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1097         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1098         1,                      /* segment descriptor present */
1099         0, 0,
1100         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1101         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1102 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1103 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1104         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1105         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1106         0,                      /* segment descriptor priority level */
1107         1,                      /* segment descriptor present */
1108         0, 0,
1109         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1110         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1111 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1112 {       0x0,                    /* segment base address  */
1113         0x0,                    /* length - all address space */
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 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1121 {       0x400,                  /* segment base address */
1122         0xfffff,                /* length */
1123         SDT_MEMRWA,             /* 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 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1130 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1131         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1132         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1133         0,                      /* segment descriptor priority level */
1134         1,                      /* segment descriptor present */
1135         0, 0,
1136         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1137         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1138 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1139 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1140         0xfffff,                /* length */
1141         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1142         0,                      /* segment descriptor priority level */
1143         1,                      /* segment descriptor present */
1144         0, 0,
1145         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1146         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1147 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1148 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1149         0xfffff,                /* length */
1150         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         1,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1155         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1157 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1158         0xfffff,                /* length */
1159         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1160         0,                      /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1164         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1166 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1167         0xfffff,                /* length */
1168         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1175 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1176         0xfffff,                /* length */
1177         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         1,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GTLS_START 15 TLS */
1184 {       0x0,                    /* segment base address  */
1185         0x0,                    /* length */
1186         0,                      /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         0,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1193 {       0x0,                    /* segment base address  */
1194         0x0,                    /* length */
1195         0,                      /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         0,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1200         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 /* GTLS_END 17 TLS */
1202 {       0x0,                    /* segment base address  */
1203         0x0,                    /* length */
1204         0,                      /* segment type */
1205         0,                      /* segment descriptor priority level */
1206         0,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210 };
1211
1212 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1213         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1214 {       0x0,                    /* segment base address  */
1215         0x0,                    /* length - all address space */
1216         0,                      /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         0,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1223 {       0x0,                    /* segment base address  */
1224         0x0,                    /* length - all address space */
1225         0,                      /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         0,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1232 {       0x0,                    /* segment base address  */
1233         0x0,                    /* length - all address space */
1234         0,                      /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         0,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240         /* Code Descriptor for user */
1241 {       0x0,                    /* segment base address  */
1242         0xfffff,                /* length - all address space */
1243         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1244         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1250 {       0x0,                    /* segment base address  */
1251         0x0,                    /* length - all address space */
1252         0,                      /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         0,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258         /* Data Descriptor for user */
1259 {       0x0,                    /* segment base address  */
1260         0xfffff,                /* length - all address space */
1261         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1262         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1263         1,                      /* segment descriptor present */
1264         0, 0,
1265         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1266         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1267 };
1268
1269 void
1270 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1271 {
1272         struct gate_descriptor *ip;
1273
1274         ip = idt + idx;
1275         ip->gd_looffset = (int)func;
1276         ip->gd_selector = selec;
1277         ip->gd_stkcpy = 0;
1278         ip->gd_xx = 0;
1279         ip->gd_type = typ;
1280         ip->gd_dpl = dpl;
1281         ip->gd_p = 1;
1282         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1283 }
1284
1285 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1286
1287 extern inthand_t
1288         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1289         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1290         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1291         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1292         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1293         IDTVEC(rsvd0);
1294 extern inthand_t
1295         IDTVEC(int0x80_syscall);
1296
1297 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1298 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1299 #endif
1300
1301 void
1302 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1303 {
1304         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1305         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1306         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1307         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1308         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1309         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1310         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1315  * available physical memory in the system, then test this memory and
1316  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1317  *
1318  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1319  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1320  *
1321  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1322  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1323  */
1324 static void
1325 getmemsize(int first)
1326 {
1327         int i, physmap_idx, pa_indx;
1328         int hasbrokenint12;
1329         u_int basemem, extmem;
1330         struct vm86frame vmf;
1331         struct vm86context vmc;
1332         vm_offset_t pa;
1333         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1334         pt_entry_t *pte;
1335         const char *cp;
1336         struct {
1337                 u_int64_t base;
1338                 u_int64_t length;
1339                 u_int32_t type;
1340         } *smap;
1341         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1342
1343         hasbrokenint12 = 0;
1344         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1345         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1346         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1347         basemem = 0;
1348
1349         /*
1350          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1351          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1352          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1353          */
1354         if (hasbrokenint12) {
1355                 goto int15e820;
1356         }
1357
1358         /*
1359          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1360          * value give the bios some scribble space just in case.
1361          */
1362         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1363         basemem = vmf.vmf_ax;
1364         if (basemem > 640) {
1365                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1366                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1367                 basemem = 636;
1368         }
1369
1370         /*
1371          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1372          * between the end of base memory and the start of
1373          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1374          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1375          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1376          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1377          * to begin with and then parts of it are remapped.
1378          * The parts that aren't remapped form holes that
1379          * remain read-only and are unused by the kernel.
1380          * The base memory area is below the physical end of
1381          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1382          * The part of it from PAGE_SIZE to
1383          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1384          * remapped and used by the kernel later.)
1385          *
1386          * This code is similar to the code used in
1387          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1388          * allocated we simply change the mapping.
1389          */
1390         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1391              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1392                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1393                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1394         }
1395
1396         /*
1397          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1398          * that the bios can scribble on it.
1399          */
1400         pte = vm86paddr;
1401         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1402                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1403
1404 int15e820:
1405         /*
1406          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1407          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1408          */
1409         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1410         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1411
1412         /*
1413          * get memory map with INT 15:E820
1414          */
1415 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1416 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1417
1418         vmc.npages = 0;
1419         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1420         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1421
1422         physmap_idx = 0;
1423         vmf.vmf_ebx = 0;
1424         do {
1425                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1426                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1427                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1428                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1429                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1430                         break;
1431                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1432                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1433                                 smap->type,
1434                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1435                                 (u_int32_t)smap->base,
1436                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1437                                 (u_int32_t)smap->length);
1438
1439                 if (smap->type != 0x01)
1440                         goto next_run;
1441
1442                 if (smap->length == 0)
1443                         goto next_run;
1444
1445                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1446                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1447                             (u_int)(smap->length / 1024));
1448                         goto next_run;
1449                 }
1450
1451                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1452                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1453                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1454                                         kprintf(
1455         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1456                                 goto next_run;
1457                         }
1458                 }
1459
1460                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1461                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1462                         goto next_run;
1463                 }
1464
1465                 physmap_idx += 2;
1466                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1467                         kprintf(
1468                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1469                         break;
1470                 }
1471                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1472                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1473 next_run:
1474                 ; /* fix GCC3.x warning */
1475         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1476
1477         /*
1478          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1479          */
1480         if (basemem == 0) {
1481                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1482                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1483                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1484                                 break;
1485                         }
1486                 }
1487
1488                 if (basemem == 0) {
1489                         basemem = 640;
1490                 }
1491
1492                 if (basemem > 640) {
1493                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1494                                 basemem);
1495                         basemem = 640;
1496                 }
1497
1498                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1499                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1500                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1501                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1502                 }
1503
1504                 pte = vm86paddr;
1505                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1506                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1507         }
1508
1509         if (physmap[1] != 0)
1510                 goto physmap_done;
1511
1512         /*
1513          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1514          */
1515         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1516         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1517                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1518         } else {
1519 #if 0
1520                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1521                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1522                 extmem = vmf.vmf_ax;
1523 #else
1524                 /*
1525                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1526                  */
1527                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1528 #endif
1529         }
1530
1531         /*
1532          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1533          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1534          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1535          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1536          * them beyond the limit.
1537          *
1538          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1539          *      chop it to 15MB.
1540          */
1541         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1542                 extmem = 15 * 1024;
1543
1544         physmap[0] = 0;
1545         physmap[1] = basemem * 1024;
1546         physmap_idx = 2;
1547         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1548         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1549
1550 physmap_done:
1551         /*
1552          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1553          */
1554
1555 #ifdef SMP
1556         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1557         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1558
1559         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1560         mp_probe();
1561 #endif
1562
1563         /*
1564          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1565          * highest page of the physical address space.  It should be
1566          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1567          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1568          */
1569         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1570
1571 #ifdef MAXMEM
1572         Maxmem = MAXMEM / 4;
1573 #endif
1574
1575         /*
1576          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1577          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1578          */
1579         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1580                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1581                 char *ep;
1582
1583                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1584                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1585                         switch(*ep) {
1586                         case 'g':
1587                         case 'G':
1588                                 AllowMem <<= 10;
1589                         case 'm':
1590                         case 'M':
1591                                 AllowMem <<= 10;
1592                         case 'k':
1593                         case 'K':
1594                                 AllowMem <<= 10;
1595                                 break;
1596                         default:
1597                                 AllowMem = sanity = 0;
1598                         }
1599                         if (AllowMem < sanity)
1600                                 AllowMem = 0;
1601                 }
1602                 if (AllowMem == 0)
1603                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1604                 else
1605                         Maxmem = atop(AllowMem);
1606         }
1607
1608         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1609             (boothowto & RB_VERBOSE))
1610                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1611
1612         /*
1613          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1614          * extend the last memory segment to the new limit.
1615          */
1616         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1617                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1618
1619         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1620         pmap_bootstrap(first, 0);
1621
1622         /*
1623          * Size up each available chunk of physical memory.
1624          */
1625         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1626         pa_indx = 0;
1627         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1628         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1629         pte = CMAP1;
1630
1631         /*
1632          * Get dcons buffer address
1633          */
1634         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1635             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1636                 dcons_addr = 0;
1637
1638         /*
1639          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1640          * round up the start address and round down the end address.
1641          */
1642         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1643                 vm_offset_t end;
1644
1645                 end = ptoa(Maxmem);
1646                 if (physmap[i + 1] < end)
1647                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1648                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1649                         int tmp, page_bad;
1650 #if 0
1651                         int *ptr = 0;
1652 #else
1653                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1654 #endif
1655
1656                         /*
1657                          * block out kernel memory as not available.
1658                          */
1659                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1660                                 continue;
1661
1662                         /*
1663                          * block out dcons buffer
1664                          */
1665                         if (dcons_addr > 0
1666                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1667                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1668                                 continue;
1669
1670                         page_bad = FALSE;
1671
1672                         /*
1673                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1674                          */
1675                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1676                         cpu_invltlb();
1677
1678                         tmp = *(int *)ptr;
1679                         /*
1680                          * Test for alternating 1's and 0's
1681                          */
1682                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1683                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1684                                 page_bad = TRUE;
1685                         }
1686                         /*
1687                          * Test for alternating 0's and 1's
1688                          */
1689                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1690                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1691                         page_bad = TRUE;
1692                         }
1693                         /*
1694                          * Test for all 1's
1695                          */
1696                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1697                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1698                                 page_bad = TRUE;
1699                         }
1700                         /*
1701                          * Test for all 0's
1702                          */
1703                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1704                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1705                                 page_bad = TRUE;
1706                         }
1707                         /*
1708                          * Restore original value.
1709                          */
1710                         *(int *)ptr = tmp;
1711
1712                         /*
1713                          * Adjust array of valid/good pages.
1714                          */
1715                         if (page_bad == TRUE) {
1716                                 continue;
1717                         }
1718                         /*
1719                          * If this good page is a continuation of the
1720                          * previous set of good pages, then just increase
1721                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1722                          * Note that "end" points one higher than end,
1723                          * making the range >= start and < end.
1724                          * If we're also doing a speculative memory
1725                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1726                          * so that we keep going. The first bad page
1727                          * will terminate the loop.
1728                          */
1729                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1730                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1731                         } else {
1732                                 pa_indx++;
1733                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1734                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1735                                         pa_indx--;
1736                                         break;
1737                                 }
1738                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1739                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1740                         }
1741                         physmem++;
1742                 }
1743         }
1744         *pte = 0;
1745         cpu_invltlb();
1746
1747         /*
1748          * XXX
1749          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1750          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1751          * calculation, etc.).
1752          */
1753         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1754             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1755                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1756                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1757                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1758         }
1759
1760         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1761
1762         /* Trim off space for the message buffer. */
1763         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1764
1765         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1766 }
1767
1768 /*
1769  * IDT VECTORS:
1770  *      0       Divide by zero
1771  *      1       Debug
1772  *      2       NMI
1773  *      3       BreakPoint
1774  *      4       OverFlow
1775  *      5       Bound-Range
1776  *      6       Invalid OpCode
1777  *      7       Device Not Available (x87)
1778  *      8       Double-Fault
1779  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1780  *      10      Invalid-TSS
1781  *      11      Segment not present
1782  *      12      Stack
1783  *      13      General Protection
1784  *      14      Page Fault
1785  *      15      Reserved
1786  *      16      x87 FP Exception pending
1787  *      17      Alignment Check
1788  *      18      Machine Check
1789  *      19      SIMD floating point
1790  *      20-31   reserved
1791  *      32-255  INTn/external sources
1792  */
1793 void
1794 init386(int first)
1795 {
1796         struct gate_descriptor *gdp;
1797         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1798         struct mdglobaldata *gd;
1799
1800         /*
1801          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1802          */
1803         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1804         bzero(gd, sizeof(*gd));
1805
1806         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1807
1808         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1809
1810         metadata_missing = 0;
1811         if (bootinfo.bi_modulep) {
1812                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1813                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1814         } else {
1815                 metadata_missing = 1;
1816         }
1817         if (bootinfo.bi_envp)
1818                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1819
1820         /*
1821          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1822          * at 0.
1823          */
1824         ncpus = 1;
1825         ncpus2 = 1;
1826         /* Init basic tunables, hz etc */
1827         init_param1();
1828
1829         /*
1830          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1831          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1832          * the address space
1833          */
1834         /*
1835          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1836          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1837          */
1838         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1839         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1840
1841         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1842                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1843         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1844         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1845                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1846
1847         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1848
1849         /*
1850          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1851          * early in the boot sequence because the system assumes
1852          * that 'curthread' is never NULL.
1853          */
1854
1855         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1856 #ifdef BDE_DEBUGGER
1857                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1858                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1859                         continue;
1860 #endif
1861                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1862         }
1863
1864         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1865         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1866         lgdt(&r_gdt);
1867
1868         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1869         cpu_gdinit(gd, 0);
1870         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1871         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1872         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1873         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1874         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1875         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1876         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1877         proc0.p_usched = usched_init();
1878         proc0.p_lwp.lwp_cpumask = 0xFFFFFFFF;
1879         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1880         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1881         thread0.td_proc = &proc0;
1882         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1883         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1884         safepri = TDPRI_MAX;
1885
1886         /* make ldt memory segments */
1887         /*
1888          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1889          * should be spelled ...MAX_USER...
1890          */
1891         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1892         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1893         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1894                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1895
1896         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1897         lldt(_default_ldt);
1898         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1899         /* spinlocks and the BGL */
1900         init_locks();
1901
1902         /*
1903          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1904          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1905          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1906          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1907          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1908          * determine the fault address.
1909          */
1910         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1911 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1912                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913 #else
1914                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915 #endif
1916         }
1917         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1932         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1935         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1936         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1937         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1938                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1939
1940         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1941         r_idt.rd_base = (int) idt;
1942         lidt(&r_idt);
1943
1944         /*
1945          * Initialize the console before we print anything out.
1946          */
1947         cninit();
1948
1949         if (metadata_missing)
1950                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1951
1952 #if     NISA >0
1953         isa_defaultirq();
1954 #endif
1955         rand_initialize();
1956
1957 #ifdef DDB
1958         kdb_init();
1959         if (boothowto & RB_KDB)
1960                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1961 #endif
1962
1963         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1964         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1967
1968         /*
1969          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1970          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1971          */
1972         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1973         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1974         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1975         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1976         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1977         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1978         ltr(gsel_tss);
1979
1980         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1981             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1982         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1983             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1984         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1985         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1986         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1987         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1988             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1989         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1990         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1991         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1992
1993         vm86_initialize();
1994         getmemsize(first);
1995         init_param2(physmem);
1996
1997         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1998
1999         /* Map the message buffer. */
2000         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2001                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2002
2003         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2004
2005         /* make a call gate to reenter kernel with */
2006         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2007
2008         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2009         gdp->gd_looffset = x++;
2010         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2011         gdp->gd_stkcpy = 1;
2012         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2013         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2014         gdp->gd_p = 1;
2015         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2016
2017         /* XXX does this work? */
2018         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2019         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2020
2021         /* transfer to user mode */
2022
2023         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2024         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2025
2026         /* setup proc 0's pcb */
2027         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2028         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2029         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2030         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2035  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2036  * data space were allocated in locore.
2037  *
2038  * Note: the idlethread's cpl is 0
2039  *
2040  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2041  */
2042 void
2043 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2044 {
2045         if (cpu)
2046                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2047
2048         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2049                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2050                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2051                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2052         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2053         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2054         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2055         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2056 }
2057
2058 int
2059 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2060 {
2061         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2062             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2063                 return (TRUE);
2064         }
2065         return (FALSE);
2066 }
2067
2068 struct globaldata *
2069 globaldata_find(int cpu)
2070 {
2071         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2072         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2073 }
2074
2075 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2076 static void f00f_hack(void *unused);
2077 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2078
2079 static void
2080 f00f_hack(void *unused)
2081 {
2082         struct gate_descriptor *new_idt;
2083         vm_offset_t tmp;
2084
2085         if (!has_f00f_bug)
2086                 return;
2087
2088         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2089
2090         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2091
2092         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2093         if (tmp == 0)
2094                 panic("kmem_alloc returned 0");
2095         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2096                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2097         /* Put the first seven entries in the lower page */
2098         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2099         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2100         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2101         lidt(&r_idt);
2102         idt = new_idt;
2103         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2104                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2105                 panic("vm_map_protect failed");
2106         return;
2107 }
2108 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2109
2110 int
2111 ptrace_set_pc(struct proc *p, unsigned long addr)
2112 {
2113         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2114         return (0);
2115 }
2116
2117 int
2118 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2119 {
2120         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2121         return (0);
2122 }
2123
2124 int
2125 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2126 {
2127         struct pcb *pcb;
2128         struct trapframe *tp;
2129
2130         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2131         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2132         regs->r_es = tp->tf_es;
2133         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2134         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2135         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2136         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2137         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2138         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2139         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2140         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2141         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2142         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2143         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2144         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2145         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2146         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2147         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2148         return (0);
2149 }
2150
2151 int
2152 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2153 {
2154         struct pcb *pcb;
2155         struct trapframe *tp;
2156
2157         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2158         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2159             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2160                 return (EINVAL);
2161         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2162         tp->tf_es = regs->r_es;
2163         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2164         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2165         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2166         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2167         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2168         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2169         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2170         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2171         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2172         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2173         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2174         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2175         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2176         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2177         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2178         return (0);
2179 }
2180
2181 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2182 static void
2183 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2184 {
2185         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2186         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2187         int i;
2188
2189         /* FPU control/status */
2190         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2191         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2192         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2193         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2194         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2195         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2196         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2197         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2198
2199         /* FPU registers */
2200         for (i = 0; i < 8; ++i)
2201                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2202
2203         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2204 }
2205
2206 static void
2207 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2208 {
2209         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2210         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2211         int i;
2212
2213         /* FPU control/status */
2214         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2215         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2216         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2217         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2218         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2219         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2220         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2221         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2222
2223         /* FPU registers */
2224         for (i = 0; i < 8; ++i)
2225                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2226
2227         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2228 }
2229 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2230
2231 int
2232 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2233 {
2234 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2235         if (cpu_fxsr) {
2236                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2237                                 (struct save87 *)fpregs);
2238                 return (0);
2239         }
2240 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2241         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2242         return (0);
2243 }
2244
2245 int
2246 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2247 {
2248 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2249         if (cpu_fxsr) {
2250                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2251                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2252                 return (0);
2253         }
2254 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2255         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2256         return (0);
2257 }
2258
2259 int
2260 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2261 {
2262         if (lp == NULL) {
2263                 dbregs->dr0 = rdr0();
2264                 dbregs->dr1 = rdr1();
2265                 dbregs->dr2 = rdr2();
2266                 dbregs->dr3 = rdr3();
2267                 dbregs->dr4 = rdr4();
2268                 dbregs->dr5 = rdr5();
2269                 dbregs->dr6 = rdr6();
2270                 dbregs->dr7 = rdr7();
2271         } else {
2272                 struct pcb *pcb;
2273
2274                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2275                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2276                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2277                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2278                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2279                 dbregs->dr4 = 0;
2280                 dbregs->dr5 = 0;
2281                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2282                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2283         }
2284         return (0);
2285 }
2286
2287 int
2288 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2289 {
2290         if (lp == NULL) {
2291                 load_dr0(dbregs->dr0);
2292                 load_dr1(dbregs->dr1);
2293                 load_dr2(dbregs->dr2);
2294                 load_dr3(dbregs->dr3);
2295                 load_dr4(dbregs->dr4);
2296                 load_dr5(dbregs->dr5);
2297                 load_dr6(dbregs->dr6);
2298                 load_dr7(dbregs->dr7);
2299         } else {
2300                 struct pcb *pcb;
2301                 struct ucred *ucred;
2302                 int i;
2303                 uint32_t mask1, mask2;
2304
2305                 /*
2306                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2307                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2308                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2309                  * TRCTRAP.
2310                  */
2311                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2312                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2313                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2314                                 return (EINVAL);
2315
2316                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2317                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2318
2319                 /*
2320                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2321                  * process's address space.  If a process could do this, it
2322                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2323                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2324                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2325                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2326                  * uid 0.
2327                  *
2328                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2329                  * address space is written into from within the kernel
2330                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2331                  * from within kernel mode?
2332                  */
2333
2334                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2335                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2336                                 /* dr0 is enabled */
2337                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2338                                         return (EINVAL);
2339                         }
2340
2341                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2342                                 /* dr1 is enabled */
2343                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2344                                         return (EINVAL);
2345                         }
2346
2347                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2348                                 /* dr2 is enabled */
2349                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2350                                         return (EINVAL);
2351                         }
2352
2353                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2354                                 /* dr3 is enabled */
2355                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2356                                         return (EINVAL);
2357                         }
2358                 }
2359
2360                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2361                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2362                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2363                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2364                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2365                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2366
2367                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2368         }
2369
2370         return (0);
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2375  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2376  */
2377 int
2378 user_dbreg_trap(void)
2379 {
2380         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2381         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2382         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2383         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2384         int i;
2385
2386         dr7 = rdr7();
2387         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2388                 /*
2389                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2390                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2391                  * hardware debug registers
2392                  */
2393                 return 0;
2394         }
2395
2396         nbp = 0;
2397         dr6 = rdr6();
2398         bp = dr6 & 0x0000000f;
2399
2400         if (!bp) {
2401                 /*
2402                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2403                  * trap was not caused by any of the debug registers
2404                  */
2405                 return 0;
2406         }
2407
2408         /*
2409          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2410          * which ones and if any of them are user space addresses
2411          */
2412
2413         if (bp & 0x01) {
2414                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2415         }
2416         if (bp & 0x02) {
2417                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2418         }
2419         if (bp & 0x04) {
2420                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2421         }
2422         if (bp & 0x08) {
2423                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2424         }
2425
2426         for (i=0; i<nbp; i++) {
2427                 if (addr[i] <
2428                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2429                         /*
2430                          * addr[i] is in user space
2431                          */
2432                         return nbp;
2433                 }
2434         }
2435
2436         /*
2437          * None of the breakpoints are in user space.
2438          */
2439         return 0;
2440 }
2441
2442
2443 #ifndef DDB
2444 void
2445 Debugger(const char *msg)
2446 {
2447         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2448 }
2449 #endif /* no DDB */
2450
2451 #include <sys/disklabel.h>
2452
2453 /*
2454  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2455  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2456  * if needed, and signal errors or early completion.
2457  *
2458  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2459  * block number, and returned.
2460  */
2461 struct bio *
2462 bounds_check_with_label(cdev_t dev, struct bio *bio,
2463                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2464 {
2465         struct bio *nbio;
2466         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2467         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2468         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2469         int maxsz = p->p_size,
2470                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2471         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2472
2473         /* overwriting disk label ? */
2474         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2475         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2476 #if LABELSECTOR != 0
2477             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2478 #endif
2479             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2480                 bp->b_error = EROFS;
2481                 goto error;
2482         }
2483
2484 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2485         /* overwriting master boot record? */
2486         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2487             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2488                 bp->b_error = EROFS;
2489                 goto error;
2490         }
2491 #endif
2492
2493         /*
2494          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2495          */
2496         if (bio->bio_offset < 0)
2497                 goto bad;
2498         if (blkno + sz > maxsz) {
2499                 /*
2500                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2501                  */
2502                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2503                         goto bad;
2504
2505                 /*
2506                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2507                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2508                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2509                  */
2510                 if (blkno == maxsz) {
2511                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2512                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2513                         goto done;
2514                 }
2515                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2516         }
2517         nbio = push_bio(bio);
2518         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2519         return (nbio);
2520
2521         /*
2522          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2523          * when we return NULL.
2524          */
2525 bad:
2526         bp->b_error = EINVAL;
2527 error:
2528         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2529         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2530 done:
2531         return (NULL);
2532 }
2533
2534 #ifdef DDB
2535
2536 /*
2537  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2538  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2539  * called inside DDB.
2540  *
2541  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2542  */
2543
2544 #undef inb
2545 #undef outb
2546
2547 /* silence compiler warnings */
2548 u_char inb(u_int);
2549 void outb(u_int, u_char);
2550
2551 u_char
2552 inb(u_int port)
2553 {
2554         u_char  data;
2555         /*
2556          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2557          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2558          * if we tell it to load (u_short) port.
2559          */
2560         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2561         return (data);
2562 }
2563
2564 void
2565 outb(u_int port, u_char data)
2566 {
2567         u_char  al;
2568         /*
2569          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2570          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2571          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2572          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2573          */
2574         al = data;
2575         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2576 }
2577
2578 #endif /* DDB */
2579
2580
2581
2582 #include "opt_cpu.h"
2583
2584
2585 /*
2586  * initialize all the SMP locks
2587  */
2588
2589 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2590 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2591
2592 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2593 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2594
2595 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2596 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2597
2598 /* critical region around INTR() routines */
2599 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2600
2601 /* lock region used by kernel profiling */
2602 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2603
2604 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2605 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2606
2607 /* locks kernel kprintfs */
2608 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2609
2610 /* lock regions around the clock hardware */
2611 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2612
2613 /* lock around the MP rendezvous */
2614 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2615
2616 static void
2617 init_locks(void)
2618 {
2619         /*
2620          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2621          */
2622         /*
2623          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2624          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2625          */
2626 #ifdef SMP
2627         cpu_get_initial_mplock();
2628 #endif
2629         /* DEPRECATED */
2630         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2631         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2632         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2633         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2634         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2635         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2636         spin_lock_init(&com_spinlock);
2637         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2638         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2639
2640         /* our token pool needs to work early */
2641         lwkt_token_pool_init();
2642 }
2643