sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_compat.h"
  44 #include "opt_cpu.h"
  45 #include "opt_ddb.h"
  46 #include "opt_directio.h"
  47 #include "opt_inet.h"
  48 #include "opt_ipx.h"
  49 #include "opt_maxmem.h"
  50 #include "opt_msgbuf.h"
  51 #include "opt_perfmon.h"
  52 #include "opt_swap.h"
  53 #include "opt_userconfig.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/sysproto.h>
  58 #include <sys/signalvar.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/linker.h>
  61 #include <sys/malloc.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/priv.h>
  64 #include <sys/buf.h>
  65 #include <sys/reboot.h>
  66 #include <sys/mbuf.h>
  67 #include <sys/msgbuf.h>
  68 #include <sys/sysent.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/vmmeter.h>
  71 #include <sys/bus.h>
  72 #include <sys/usched.h>
  73 #include <sys/reg.h>
  74
  75 #include <vm/vm.h>
  76 #include <vm/vm_param.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <vm/vm_kern.h>
  79 #include <vm/vm_object.h>
  80 #include <vm/vm_page.h>
  81 #include <vm/vm_map.h>
  82 #include <vm/vm_pager.h>
  83 #include <vm/vm_extern.h>
  84
  85 #include <sys/thread2.h>
  86 #include <sys/mplock2.h>
  87 #include <sys/mutex2.h>
  88
  89 #include <sys/user.h>
  90 #include <sys/exec.h>
  91 #include <sys/cons.h>
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/clock.h>
  97 #include <machine/specialreg.h>
  98 #include <machine/bootinfo.h>
  99 #include <machine/md_var.h>
 100 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 101 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 102 #include <machine/smp.h>
 103 #ifdef PERFMON
 104 #include <machine/perfmon.h>
 105 #endif
 106 #include <machine/cputypes.h>
 107 #include <machine/intr_machdep.h>
 108
 109 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 110 #include <bus/isa/isa_device.h>
 111 #endif
 112 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
 113 #include <bus/isa/rtc.h>
 114 #include <machine/vm86.h>
 115 #include <sys/random.h>
 116 #include <sys/ptrace.h>
 117 #include <machine/sigframe.h>
 118
 119 #include <sys/machintr.h>
 120 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
 121 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
 122 #include <machine_base/apic/lapic.h>
 123 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
 124 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
 125 #include <machine/mptable.h>
 126
 127 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 128
 129 extern void init386(int first);
 130 extern void dblfault_handler(void);
 131
 132 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 133 extern void finishidentcpu(void);
 134 extern void panicifcpuunsupported(void);
 135 extern void initializecpu(void);
 136
 137 static void cpu_startup(void *);
 138 static void pic_finish(void *);
 139 static void cpu_finish(void *);
 140 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 141 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 142 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 143 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 144 #ifdef DIRECTIO
 145 extern void ffs_rawread_setup(void);
 146 #endif /* DIRECTIO */
 147 static void init_locks(void);
 148
 149 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_START_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 150 SYSINIT(pic_finish, SI_BOOT2_FINISH_PIC, SI_ORDER_FIRST, pic_finish, NULL)
 151 SYSINIT(cpu_finish, SI_BOOT2_FINISH_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_finish, NULL)
 152
 153 int     _udatasel, _ucodesel;
 154 u_int   atdevbase;
 155 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 156
 157 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 158 extern int swtch_optim_stats;
 159 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 160         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 161 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 162         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 163 #endif
 164
 165 long physmem = 0;
 166
 167 u_long ebda_addr = 0;
 168
 169 int imcr_present = 0;
 170
 171 int naps = 0; /* # of Applications processors */
 172 struct mtx dt_lock;             /* lock for GDT and LDT */
 173
 174 u_int base_memory;
 175
 176 static int
 177 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 178 {
 179         u_long pmem = ctob(physmem);
 180
 181         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 182         return (error);
 183 }
 184
 185 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 186         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 187
 188 static int
 189 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 190 {
 191         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 192                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 193         return (error);
 194 }
 195
 196 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 197         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 198
 199 static int
 200 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 201 {
 202         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 203                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 204         return (error);
 205 }
 206
 207 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 208         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 209
 210 vm_paddr_t Maxmem;
 211 vm_paddr_t Realmem;
 212
 213 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 214 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 215
 216
 217 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 218 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 219 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 220 static struct trapframe proc0_tf;
 221
 222 static void
 223 cpu_startup(void *dummy)
 224 {
 225         caddr_t v;
 226         vm_size_t size = 0;
 227         vm_offset_t firstaddr;
 228
 229         /*
 230          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 231          */
 232         kprintf("%s", version);
 233         startrtclock();
 234         printcpuinfo();
 235         panicifcpuunsupported();
 236 #ifdef PERFMON
 237         perfmon_init();
 238 #endif
 239         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 240                 (intmax_t)Realmem,
 241                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 242         /*
 243          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 244          */
 245         if (bootverbose) {
 246                 int indx;
 247
 248                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 249                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 250                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 251
 252                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 253                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 254                             size1 / PAGE_SIZE);
 255                 }
 256         }
 257
 258         /*
 259          * Allocate space for system data structures.
 260          * The first available kernel virtual address is in "v".
 261          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 262          * As pages of memory are allocated and cleared,
 263          * "firstaddr" is incremented.
 264          * An index into the kernel page table corresponding to the
 265          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 266          */
 267
 268         /*
 269          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 270          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 271          * addresses to the various data structures.
 272          */
 273         firstaddr = 0;
 274 again:
 275         v = (caddr_t)firstaddr;
 276
 277 #define valloc(name, type, num) \
 278             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 279 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 280             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 281
 282         /*
 283          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 284          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 285          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 286          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 287          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 288          * maxbcache bytes.
 289          *
 290          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 291          */
 292         if (nbuf == 0) {
 293                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 294                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 295
 296                 nbuf = 50;
 297                 if (kbytes > 4096)
 298                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 299                 if (kbytes > 65536)
 300                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 301                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 302                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 303         }
 304
 305         /*
 306          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 307          * kernel_map.
 308          */
 309         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 310                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 311                 kprintf("Warning: nbufs capped at %ld\n", nbuf);
 312         }
 313
 314         /* limit to 128 on i386 */
 315         nswbuf = lmax(lmin(nbuf / 4, 128), 16);
 316 #ifdef NSWBUF_MIN
 317         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 318                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 319 #endif
 320 #ifdef DIRECTIO
 321         ffs_rawread_setup();
 322 #endif
 323
 324         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 325         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 326
 327         /*
 328          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 329          */
 330         if (firstaddr == 0) {
 331                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 332                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 333                 if (firstaddr == 0)
 334                         panic("startup: no room for tables");
 335                 goto again;
 336         }
 337
 338         /*
 339          * End of second pass, addresses have been assigned
 340          */
 341         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 342                 panic("startup: table size inconsistency");
 343
 344         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 345                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 346         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 347                       (nbuf*BKVASIZE));
 348         buffer_map.system_map = 1;
 349         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 350                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 351         pager_map.system_map = 1;
 352
 353 #if defined(USERCONFIG)
 354         userconfig();
 355         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 356 #endif
 357
 358         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 359                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count + vmstats.v_dma_pages),
 360                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count + vmstats.v_dma_pages) /
 361                 1024 / 1024);
 362
 363         /*
 364          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 365          */
 366         bufinit();
 367         vm_pager_bufferinit();
 368 }
 369
 370 static void
 371 cpu_finish(void *dummy __unused)
 372 {
 373         cpu_setregs();
 374 }
 375
 376 static void
 377 pic_finish(void *dummy __unused)
 378 {
 379         /* Log ELCR information */
 380         elcr_dump();
 381
 382         /* Log MPTABLE information */
 383         mptable_pci_int_dump();
 384
 385         /* Finalize PIC */
 386         MachIntrABI.finalize();
 387 }
 388
 389 /*
 390  * Send an interrupt to process.
 391  *
 392  * Stack is set up to allow sigcode stored
 393  * at top to call routine, followed by kcall
 394  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 395  * resets the signal mask, the stack, and the
 396  * frame pointer, it returns to the user
 397  * specified pc, psl.
 398  */
 399 void
 400 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 401 {
 402         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 403         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 404         struct trapframe *regs;
 405         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 406         struct sigframe sf, *sfp;
 407         int oonstack;
 408
 409         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 410         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 411
 412         /* save user context */
 413         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 414         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 415         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 416         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 417         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 418
 419         /* make the size of the saved context visible to userland */
 420         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 421
 422         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 423         if ((lp->lwp_flags & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 424             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 425                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 426                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 427                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 428         } else {
 429                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 430         }
 431
 432         /* Translate the signal is appropriate */
 433         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 434                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 435                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 436         }
 437
 438         /* Build the argument list for the signal handler. */
 439         sf.sf_signum = sig;
 440         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 441         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 442                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 443                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 444                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 445
 446                 /* fill siginfo structure */
 447                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 448                 sf.sf_si.si_code = code;
 449                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 450         }
 451         else {
 452                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 453                 sf.sf_siginfo = code;
 454                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 455                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 456         }
 457
 458         /*
 459          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 460          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 461          * eflags.
 462          */
 463         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 464                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 465                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 466
 467                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 468                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 469                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 470                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 471
 472                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 473                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 474                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 475                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 476
 477                 /*
 478                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 479                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 480                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 481                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 482                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 483                  */
 484                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 485         }
 486
 487         /*
 488          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 489          */
 490         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 491
 492         /*
 493          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 494          */
 495         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 496                 /*
 497                  * Something is wrong with the stack pointer.
 498                  * ...Kill the process.
 499                  */
 500                 sigexit(lp, SIGILL);
 501         }
 502
 503         regs->tf_esp = (int)sfp;
 504         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 505
 506         /*
 507          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 508          * on function entry
 509          */
 510         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 511
 512         regs->tf_cs = _ucodesel;
 513         regs->tf_ds = _udatasel;
 514         regs->tf_es = _udatasel;
 515
 516         /*
 517          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 518          * the userland program might be using both.
 519          *
 520          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 521          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 522          * return to userland.
 523          */
 524         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 525                 regs->tf_fs = _udatasel;
 526                 regs->tf_gs = _udatasel;
 527         }
 528         regs->tf_ss = _udatasel;
 529 }
 530
 531 /*
 532  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 533  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 534  * issue.
 535  *
 536  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 537  * bad idea?
 538  */
 539 int
 540 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 541 {
 542         frame->tf_cs = _ucodesel;
 543         frame->tf_ds = _udatasel;
 544         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 545 #if 0
 546         frame->tf_fs = _udatasel;
 547         frame->tf_gs = _udatasel;
 548 #endif
 549         frame->tf_ss = _udatasel;
 550         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 551         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 552         return(0);
 553 }
 554
 555 int
 556 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 557 {
 558          struct segment_descriptor *desc;
 559          int i;
 560
 561          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 562                 desc = &tls->tls[i];
 563                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 564                         continue;
 565                 if (desc->sd_def32 == 0)
 566                         return(ENXIO);
 567                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 568                         return(ENXIO);
 569                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 570                         return(ENXIO);
 571                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 572                         return(ENXIO);
 573          }
 574          return(0);
 575 }
 576
 577 /*
 578  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 579  *
 580  * System call to cleanup state after a signal
 581  * has been taken.  Reset signal mask and
 582  * stack state from context left by sendsig (above).
 583  * Return to previous pc and psl as specified by
 584  * context left by sendsig. Check carefully to
 585  * make sure that the user has not modified the
 586  * state to gain improper privileges.
 587  *
 588  * MPSAFE
 589  */
 590 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 591 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 592
 593 int
 594 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 595 {
 596         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 597         struct trapframe *regs;
 598         ucontext_t uc;
 599         ucontext_t *ucp;
 600         int cs;
 601         int eflags;
 602         int error;
 603
 604         /*
 605          * We have to copy the information into kernel space so userland
 606          * can't modify it while we are sniffing it.
 607          */
 608         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 609         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 610         if (error)
 611                 return (error);
 612         ucp = &uc;
 613         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 614
 615         if (eflags & PSL_VM) {
 616                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 617                 struct vm86_kernel *vm86;
 618
 619                 /*
 620                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 621                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 622                  */
 623                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 624                         return (EINVAL);
 625                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 626                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 627                         return (EINVAL);
 628
 629                 /* go back to user mode if both flags are set */
 630                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 631                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 632
 633                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 634                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 635                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 636                 } else {
 637                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 638                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 639                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 640                 }
 641                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 642                 tf->tf_eflags = eflags;
 643                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 644                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 645                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 646                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 647                 tf->tf_ds = _udatasel;
 648                 tf->tf_es = _udatasel;
 649 #if 0
 650                 tf->tf_fs = _udatasel;
 651                 tf->tf_gs = _udatasel;
 652 #endif
 653         } else {
 654                 /*
 655                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 656                  */
 657                 /*
 658                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 659                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 660                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 661                  * the signal context during signal handling and there is no
 662                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 663                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 664                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 665                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 666                  */
 667                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 668                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 669                         return(EINVAL);
 670                 }
 671
 672                 /*
 673                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 674                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 675                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 676                  */
 677                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 678                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 679                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 680                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 681                         return(EINVAL);
 682                 }
 683                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 684         }
 685
 686         /*
 687          * Restore the FPU state from the frame
 688          */
 689         crit_enter();
 690         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 691
 692         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 693                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 694         else
 695                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 696
 697         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 698         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 699         crit_exit();
 700         return(EJUSTRETURN);
 701 }
 702
 703 /*
 704  * Machine dependent boot() routine
 705  *
 706  * I haven't seen anything to put here yet
 707  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 708  */
 709 void
 710 cpu_boot(int howto)
 711 {
 712 }
 713
 714 /*
 715  * Shutdown the CPU as much as possible
 716  */
 717 void
 718 cpu_halt(void)
 719 {
 720         for (;;)
 721                 __asm__ __volatile("hlt");
 722 }
 723
 724 /*
 725  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 726  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 727  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 728  *
 729  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 730  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 731  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 732  * critical section.
 733  *
 734  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 735  *
 736  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 737  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 738  */
 739 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 740 static int      cpu_idle_hltcnt;
 741 static int      cpu_idle_spincnt;
 742 static u_int    cpu_idle_repeat = 750;
 743 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 744     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 745 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 746     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 747 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 748     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 749 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 750     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 751
 752 static void
 753 cpu_idle_default_hook(void)
 754 {
 755         /*
 756          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 757          * following the sti.
 758          */
 759         __asm __volatile("sti; hlt");
 760 }
 761
 762 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 763 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 764
 765 void
 766 cpu_idle(void)
 767 {
 768         globaldata_t gd = mycpu;
 769         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
 770         int reqflags;
 771         int quick;
 772
 773         crit_exit();
 774         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 775         for (;;) {
 776                 /*
 777                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 778                  */
 779                 lwkt_switch();
 780
 781                 /*
 782                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 783                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 784                  * splz() does the job.
 785                  *
 786                  * cpu_idle_hlt:
 787                  *      0       Never halt, just spin
 788                  *
 789                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 790                  *              This typically eats more power than the
 791                  *              ACPI halt.
 792                  *
 793                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 794                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 795                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 796                  *
 797                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 798                  *              eats the least amount of power but the cpu
 799                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 800                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 801                  *
 802                  *
 803                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 804                  *       section.
 805                  *
 806                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 807                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 808                  *       it overflows.
 809                  */
 810                 ++gd->gd_idle_repeat;
 811                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 812                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 813                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 814                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 815
 816                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 817                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 818                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 819                         ++cpu_idle_hltcnt;
 820                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 821                         __asm __volatile("cli");
 822                         splz();
 823                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 824                                 if (quick)
 825                                         cpu_idle_default_hook();
 826                                 else
 827                                         cpu_idle_hook();
 828                         }
 829                         __asm __volatile("sti");
 830                         ++cpu_idle_hltcnt;
 831                 } else {
 832                         splz();
 833                         __asm __volatile("sti");
 834                         ++cpu_idle_spincnt;
 835                 }
 836         }
 837 }
 838
 839 /*
 840  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 841  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 842  * we let it spin.
 843  */
 844 void
 845 cpu_spinlock_contested(void)
 846 {
 847         cpu_pause();
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Clear registers on exec
 852  */
 853 void
 854 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 855 {
 856         struct thread *td = curthread;
 857         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 858         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 859         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 860
 861         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 862         user_ldt_free(pcb);
 863
 864         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 865         regs->tf_eip = entry;
 866         regs->tf_esp = stack;
 867         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 868         regs->tf_ss = _udatasel;
 869         regs->tf_ds = _udatasel;
 870         regs->tf_es = _udatasel;
 871         regs->tf_fs = _udatasel;
 872         regs->tf_gs = _udatasel;
 873         regs->tf_cs = _ucodesel;
 874
 875         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 876         regs->tf_ebx = ps_strings;
 877
 878         /*
 879          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 880          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 881          */
 882         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 883                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 884                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 885                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 886                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 887                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 888                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 889                 if (pcb == td->td_pcb) {
 890                         /*
 891                          * Clear the debug registers on the running
 892                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 893                          * the next process we switch to.
 894                          */
 895                         reset_dbregs();
 896                 }
 897                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 898         }
 899
 900         /*
 901          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 902          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 903          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 904          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 905          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 906          */
 907         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 908
 909         /*
 910          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 911          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 912          * in npxdna().
 913          */
 914         crit_enter();
 915         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 916
 917 #if NNPX > 0
 918         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 919         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 920 #endif
 921         crit_exit();
 922
 923         /*
 924          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 925          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 926          * return value to 0.
 927          */
 928 }
 929
 930 void
 931 cpu_setregs(void)
 932 {
 933         unsigned int cr0;
 934
 935         cr0 = rcr0();
 936         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 937         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 938         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 939         load_cr0(cr0);
 940         load_gs(_udatasel);
 941 }
 942
 943 static int
 944 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 945 {
 946         int error;
 947         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 948                 req);
 949         if (!error && req->newptr)
 950                 resettodr();
 951         return (error);
 952 }
 953
 954 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 955         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 956
 957 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
 958         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
 959
 960 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
 961         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
 962
 963 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
 964         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
 965
 966 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
 967 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 968         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
 969
 970 /*
 971  * Initialize 386 and configure to run kernel
 972  */
 973
 974 /*
 975  * Initialize segments & interrupt table
 976  */
 977
 978 int _default_ldt;
 979 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
 980 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
 981 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
 982 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
 983
 984 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
 985 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
 986
 987 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 988 extern int has_f00f_bug;
 989 #endif
 990
 991 static struct i386tss dblfault_tss;
 992 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
 993
 994 extern  struct user *proc0paddr;
 995
 996
 997 /* software prototypes -- in more palatable form */
 998 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
 999 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1000 {       0x0,                    /* segment base address  */
1001         0x0,                    /* length */
1002         0,                      /* segment type */
1003         0,                      /* segment descriptor priority level */
1004         0,                      /* segment descriptor present */
1005         0, 0,
1006         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1007         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1008 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1009 {       0x0,                    /* segment base address  */
1010         0xfffff,                /* length - all address space */
1011         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1012         0,                      /* segment descriptor priority level */
1013         1,                      /* segment descriptor present */
1014         0, 0,
1015         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1016         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1017 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1018 {       0x0,                    /* segment base address  */
1019         0xfffff,                /* length - all address space */
1020         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1021         0,                      /* segment descriptor priority level */
1022         1,                      /* segment descriptor present */
1023         0, 0,
1024         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1025         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1026 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1027 {       0x0,                    /* segment base address  */
1028         0xfffff,                /* length - all address space */
1029         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1030         0,                      /* segment descriptor priority level */
1031         1,                      /* segment descriptor present */
1032         0, 0,
1033         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1034         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1035 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1036 {
1037         0x0,                    /* segment base address */
1038         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1039         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1040         0,                      /* segment descriptor priority level */
1041         1,                      /* segment descriptor present */
1042         0, 0,
1043         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1044         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1045 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1046 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1047         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1048         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1049         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1050         1,                      /* segment descriptor present */
1051         0, 0,
1052         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1053         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1054 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1055 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1056         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1057         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1058         0,                      /* segment descriptor priority level */
1059         1,                      /* segment descriptor present */
1060         0, 0,
1061         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1062         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1063 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1064 {       0x0,                    /* segment base address  */
1065         0x0,                    /* length - all address space */
1066         0,                      /* segment type */
1067         0,                      /* segment descriptor priority level */
1068         0,                      /* segment descriptor present */
1069         0, 0,
1070         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1071         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1072 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1073 {       0x400,                  /* segment base address */
1074         0xfffff,                /* length */
1075         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1076         0,                      /* segment descriptor priority level */
1077         1,                      /* segment descriptor present */
1078         0, 0,
1079         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1080         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1081 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1082 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1083         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1084         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1085         0,                      /* segment descriptor priority level */
1086         1,                      /* segment descriptor present */
1087         0, 0,
1088         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1089         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1090 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1091 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1092         0xfffff,                /* length */
1093         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1094         0,                      /* segment descriptor priority level */
1095         1,                      /* segment descriptor present */
1096         0, 0,
1097         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1098         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1099 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1100 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1101         0xfffff,                /* length */
1102         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1103         0,                      /* segment descriptor priority level */
1104         1,                      /* segment descriptor present */
1105         0, 0,
1106         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1107         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1108 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1109 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1110         0xfffff,                /* length */
1111         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1112         0,                      /* segment descriptor priority level */
1113         1,                      /* segment descriptor present */
1114         0, 0,
1115         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1116         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1117 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1118 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1119         0xfffff,                /* length */
1120         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1121         0,                      /* segment descriptor priority level */
1122         1,                      /* segment descriptor present */
1123         0, 0,
1124         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1125         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1126 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1127 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1128         0xfffff,                /* length */
1129         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1130         0,                      /* segment descriptor priority level */
1131         1,                      /* segment descriptor present */
1132         0, 0,
1133         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1134         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1135 /* GTLS_START 15 TLS */
1136 {       0x0,                    /* segment base address  */
1137         0x0,                    /* length */
1138         0,                      /* segment type */
1139         0,                      /* segment descriptor priority level */
1140         0,                      /* segment descriptor present */
1141         0, 0,
1142         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1143         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1144 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1145 {       0x0,                    /* segment base address  */
1146         0x0,                    /* length */
1147         0,                      /* segment type */
1148         0,                      /* segment descriptor priority level */
1149         0,                      /* segment descriptor present */
1150         0, 0,
1151         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1152         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1153 /* GTLS_END 17 TLS */
1154 {       0x0,                    /* segment base address  */
1155         0x0,                    /* length */
1156         0,                      /* segment type */
1157         0,                      /* segment descriptor priority level */
1158         0,                      /* segment descriptor present */
1159         0, 0,
1160         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1161         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1162 /* GNDIS_SEL    18 NDIS Descriptor */
1163 {       0x0,                    /* segment base address  */
1164         0x0,                    /* length */
1165         0,                      /* segment type */
1166         0,                      /* segment descriptor priority level */
1167         0,                      /* segment descriptor present */
1168         0, 0,
1169         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1170         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1171 };
1172
1173 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1174         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0x0,                    /* length - all address space */
1177         0,                      /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         0,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1184 {       0x0,                    /* segment base address  */
1185         0x0,                    /* length - all address space */
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         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1193 {       0x0,                    /* segment base address  */
1194         0x0,                    /* length - all address space */
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         /* Code Descriptor for user */
1202 {       0x0,                    /* segment base address  */
1203         0xfffff,                /* length - all address space */
1204         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1205         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1206         1,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1211 {       0x0,                    /* segment base address  */
1212         0x0,                    /* length - all address space */
1213         0,                      /* segment type */
1214         0,                      /* segment descriptor priority level */
1215         0,                      /* segment descriptor present */
1216         0, 0,
1217         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1218         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1219         /* Data Descriptor for user */
1220 {       0x0,                    /* segment base address  */
1221         0xfffff,                /* length - all address space */
1222         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1223         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1224         1,                      /* segment descriptor present */
1225         0, 0,
1226         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1227         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1228 };
1229
1230 void
1231 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1232 {
1233         struct gate_descriptor *ip;
1234
1235         ip = idt + idx;
1236         ip->gd_looffset = (int)func;
1237         ip->gd_selector = selec;
1238         ip->gd_stkcpy = 0;
1239         ip->gd_xx = 0;
1240         ip->gd_type = typ;
1241         ip->gd_dpl = dpl;
1242         ip->gd_p = 1;
1243         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1244 }
1245
1246 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1247
1248 extern inthand_t
1249         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1250         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1251         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1252         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1253         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1254         IDTVEC(rsvd0);
1255 extern inthand_t
1256         IDTVEC(int0x80_syscall);
1257
1258 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1259 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1260 #endif
1261
1262 void
1263 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1264 {
1265         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1266         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1267         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1268         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1269         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1270         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1271         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1276  * available physical memory in the system, then test this memory and
1277  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1278  *
1279  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1280  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1281  *
1282  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1283  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1284  */
1285 static void
1286 getmemsize(int first)
1287 {
1288         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1289         int hasbrokenint12;
1290         u_int basemem, extmem;
1291         struct vm86frame vmf;
1292         struct vm86context vmc;
1293         vm_offset_t pa;
1294         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1295         pt_entry_t *pte;
1296         quad_t maxmem;
1297         struct {
1298                 u_int64_t base;
1299                 u_int64_t length;
1300                 u_int32_t type;
1301         } *smap;
1302         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1303
1304         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1305         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1306         basemem = 0;
1307
1308         /*
1309          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1310          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1311          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1312          */
1313         hasbrokenint12 = 0;
1314         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1315         if (hasbrokenint12) {
1316                 goto int15e820;
1317         }
1318
1319         /*
1320          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1321          * value give the bios some scribble space just in case.
1322          */
1323         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1324         basemem = vmf.vmf_ax;
1325         if (basemem > 640) {
1326                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1327                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1328                 basemem = 636;
1329         }
1330
1331         /*
1332          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1333          * between the end of base memory and the start of
1334          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1335          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1336          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1337          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1338          * to begin with and then parts of it are remapped.
1339          * The parts that aren't remapped form holes that
1340          * remain read-only and are unused by the kernel.
1341          * The base memory area is below the physical end of
1342          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1343          * The part of it from PAGE_SIZE to
1344          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1345          * remapped and used by the kernel later.)
1346          *
1347          * This code is similar to the code used in
1348          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1349          * allocated we simply change the mapping.
1350          */
1351         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1352              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1353                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1354                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1355         }
1356
1357         /*
1358          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1359          * that the bios can scribble on it.
1360          */
1361         pte = vm86paddr;
1362         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1363                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1364
1365 int15e820:
1366         /*
1367          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1368          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1369          */
1370         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1371         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1372
1373         /*
1374          * get memory map with INT 15:E820
1375          */
1376 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1377 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1378
1379         vmc.npages = 0;
1380         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1381         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1382
1383         physmap_idx = 0;
1384         vmf.vmf_ebx = 0;
1385         do {
1386                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1387                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1388                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1389                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1390                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1391                         break;
1392                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1393                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1394                                 smap->type,
1395                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1396                                 (u_int32_t)smap->base,
1397                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1398                                 (u_int32_t)smap->length);
1399
1400                 if (smap->type != 0x01)
1401                         goto next_run;
1402
1403                 if (smap->length == 0)
1404                         goto next_run;
1405
1406                 Realmem += smap->length;
1407
1408                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1409                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1410                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1411                         goto next_run;
1412                 }
1413
1414                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1415                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1416                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1417                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1418                                                 "memory region, ignoring "
1419                                                 "second region\n");
1420                                 }
1421                                 Realmem -= smap->length;
1422                                 goto next_run;
1423                         }
1424                 }
1425
1426                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1427                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1428                         goto next_run;
1429                 }
1430
1431                 physmap_idx += 2;
1432                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1433                         kprintf("Too many segments in the physical "
1434                                 "address map, giving up\n");
1435                         break;
1436                 }
1437                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1438                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1439 next_run:
1440                 ; /* fix GCC3.x warning */
1441         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1442
1443         /*
1444          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1445          */
1446         if (basemem == 0) {
1447                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1448                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1449                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1450                                 break;
1451                         }
1452                 }
1453
1454                 if (basemem == 0) {
1455                         basemem = 640;
1456                 }
1457
1458                 if (basemem > 640) {
1459                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1460                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1461                         basemem = 640;
1462                 }
1463
1464                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1465                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1466                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1467                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1468                 }
1469
1470                 pte = vm86paddr;
1471                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1472                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1473         }
1474
1475         if (physmap[1] != 0)
1476                 goto physmap_done;
1477
1478         /*
1479          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1480          */
1481         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1482         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1483                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1484         } else {
1485 #if 0
1486                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1487                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1488                 extmem = vmf.vmf_ax;
1489 #else
1490                 /*
1491                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1492                  */
1493                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1494 #endif
1495         }
1496
1497         /*
1498          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1499          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1500          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1501          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1502          * them beyond the limit.
1503          *
1504          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1505          *      chop it to 15MB.
1506          */
1507         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1508                 extmem = 15 * 1024;
1509
1510         physmap[0] = 0;
1511         physmap[1] = basemem * 1024;
1512         physmap_idx = 2;
1513         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1514         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1515
1516 physmap_done:
1517         /*
1518          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1519          */
1520
1521         base_memory = physmap[1];
1522         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1523         physmap[1] = mp_bootaddress(base_memory);
1524
1525         /* Save EBDA address, if any */
1526         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1527         ebda_addr <<= 4;
1528
1529         /*
1530          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1531          * highest page of the physical address space.  It should be
1532          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1533          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1534          */
1535         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1536
1537 #ifdef MAXMEM
1538         Maxmem = MAXMEM / 4;
1539 #endif
1540
1541         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1542                 Maxmem = atop(maxmem);
1543
1544         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1545             (boothowto & RB_VERBOSE))
1546                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1547
1548         /*
1549          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1550          * extend the last memory segment to the new limit.
1551          */
1552         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1553                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1554
1555         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1556         pmap_bootstrap(first, 0);
1557
1558         /*
1559          * Size up each available chunk of physical memory.
1560          */
1561         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1562         pa_indx = 0;
1563         da_indx = 1;
1564         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1565         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1566         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1567
1568         pte = CMAP1;
1569
1570         /*
1571          * Get dcons buffer address
1572          */
1573         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1574             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1575                 dcons_addr = 0;
1576
1577         /*
1578          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1579          * round up the start address and round down the end address.
1580          */
1581         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1582                 vm_offset_t end;
1583
1584                 end = ptoa(Maxmem);
1585                 if (physmap[i + 1] < end)
1586                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1587                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1588                         int tmp, page_bad, full;
1589 #if 0
1590                         int *ptr = 0;
1591 #else
1592                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1593 #endif
1594                         full = FALSE;
1595
1596                         /*
1597                          * block out kernel memory as not available.
1598                          */
1599                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1600                                 goto do_dump_avail;
1601
1602                         /*
1603                          * block out dcons buffer
1604                          */
1605                         if (dcons_addr > 0
1606                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1607                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1608                                 goto do_dump_avail;
1609
1610                         page_bad = FALSE;
1611
1612                         /*
1613                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1614                          */
1615                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1616                         cpu_invltlb();
1617
1618                         tmp = *(int *)ptr;
1619                         /*
1620                          * Test for alternating 1's and 0's
1621                          */
1622                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1623                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1624                                 page_bad = TRUE;
1625                         }
1626                         /*
1627                          * Test for alternating 0's and 1's
1628                          */
1629                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1630                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1631                         page_bad = TRUE;
1632                         }
1633                         /*
1634                          * Test for all 1's
1635                          */
1636                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1637                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1638                                 page_bad = TRUE;
1639                         }
1640                         /*
1641                          * Test for all 0's
1642                          */
1643                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1644                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1645                                 page_bad = TRUE;
1646                         }
1647                         /*
1648                          * Restore original value.
1649                          */
1650                         *(int *)ptr = tmp;
1651
1652                         /*
1653                          * Adjust array of valid/good pages.
1654                          */
1655                         if (page_bad == TRUE) {
1656                                 continue;
1657                         }
1658                         /*
1659                          * If this good page is a continuation of the
1660                          * previous set of good pages, then just increase
1661                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1662                          * Note that "end" points one higher than end,
1663                          * making the range >= start and < end.
1664                          * If we're also doing a speculative memory
1665                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1666                          * so that we keep going. The first bad page
1667                          * will terminate the loop.
1668                          */
1669                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1670                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1671                         } else {
1672                                 pa_indx++;
1673                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1674                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1675                                         pa_indx--;
1676                                         full = TRUE;
1677                                         goto do_dump_avail;
1678                                 }
1679                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1680                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1681                         }
1682                         physmem++;
1683 do_dump_avail:
1684                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1685                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1686                         } else {
1687                                 da_indx++;
1688                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1689                                         da_indx--;
1690                                         goto do_next;
1691                                 }
1692                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1693                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1694                         }
1695 do_next:
1696                         if (full)
1697                                 break;
1698
1699                 }
1700         }
1701         *pte = 0;
1702         cpu_invltlb();
1703
1704         /*
1705          * XXX
1706          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1707          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1708          * calculation, etc.).
1709          */
1710         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1711             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1712                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1713                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1714                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1715         }
1716
1717         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1718
1719         /* Trim off space for the message buffer. */
1720         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1721
1722         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1723 }
1724
1725 struct machintr_abi MachIntrABI;
1726
1727 /*
1728  * IDT VECTORS:
1729  *      0       Divide by zero
1730  *      1       Debug
1731  *      2       NMI
1732  *      3       BreakPoint
1733  *      4       OverFlow
1734  *      5       Bound-Range
1735  *      6       Invalid OpCode
1736  *      7       Device Not Available (x87)
1737  *      8       Double-Fault
1738  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1739  *      10      Invalid-TSS
1740  *      11      Segment not present
1741  *      12      Stack
1742  *      13      General Protection
1743  *      14      Page Fault
1744  *      15      Reserved
1745  *      16      x87 FP Exception pending
1746  *      17      Alignment Check
1747  *      18      Machine Check
1748  *      19      SIMD floating point
1749  *      20-31   reserved
1750  *      32-255  INTn/external sources
1751  */
1752 void
1753 init386(int first)
1754 {
1755         struct gate_descriptor *gdp;
1756         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1757         struct mdglobaldata *gd;
1758
1759         /*
1760          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1761          */
1762         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1763         bzero(gd, sizeof(*gd));
1764
1765         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1766         thread0.td_gd = &gd->mi;
1767
1768         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1769
1770         metadata_missing = 0;
1771         if (bootinfo.bi_modulep) {
1772                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1773                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1774         } else {
1775                 metadata_missing = 1;
1776         }
1777         if (bootinfo.bi_envp)
1778                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1779
1780         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1781                 bootverbose++;
1782
1783         /*
1784          * Default MachIntrABI to ICU
1785          */
1786         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1787
1788         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable); /* for compat */
1789         TUNABLE_INT_FETCH("hw.ioapic_enable", &ioapic_enable);
1790         TUNABLE_INT_FETCH("hw.lapic_enable", &lapic_enable);
1791
1792         /*
1793          * Some of the virtual machines do not work w/ I/O APIC
1794          * enabled.  If the user does not explicitly enable or
1795          * disable the I/O APIC (ioapic_enable < 0), then we
1796          * disable I/O APIC on all virtual machines.
1797          */
1798         if (ioapic_enable < 0) {
1799                 if (cpu_feature2 & CPUID2_VMM)
1800                         ioapic_enable = 0;
1801                 else
1802                         ioapic_enable = 1;
1803         }
1804
1805         /*
1806          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1807          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1808          */
1809         ncpus = 1;
1810         ncpus2 = 1;
1811         ncpus_fit = 1;
1812         /* Init basic tunables, hz etc */
1813         init_param1();
1814
1815         /*
1816          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1817          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1818          * the address space
1819          */
1820         /*
1821          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1822          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1823          */
1824         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1825         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1826
1827         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1828                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1829         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1830         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1831                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1832
1833         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1834
1835         /*
1836          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1837          * early in the boot sequence because the system assumes
1838          * that 'curthread' is never NULL.
1839          */
1840
1841         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1842 #ifdef BDE_DEBUGGER
1843                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1844                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1845                         continue;
1846 #endif
1847                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1848         }
1849
1850         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1851         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1852         lgdt(&r_gdt);
1853
1854         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1855         cpu_gdinit(gd, 0);
1856         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1857         safepri = TDPRI_MAX;
1858
1859         /* make ldt memory segments */
1860         /*
1861          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1862          * should be spelled ...MAX_USER...
1863          */
1864         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1865         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1866         for (x = 0; x < NELEM(ldt_segs); x++)
1867                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1868
1869         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1870         lldt(_default_ldt);
1871         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1872         /* spinlocks and the BGL */
1873         init_locks();
1874
1875         /*
1876          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1877          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1878          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1879          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1880          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1881          * determine the fault address.
1882          */
1883         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1884 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1885                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1886 #else
1887                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1888 #endif
1889         }
1890         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1891         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1892         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1893         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1894         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1895         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1896         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1897         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1898         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1899         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1901         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1902         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1904         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1911                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912
1913         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1914         r_idt.rd_base = (int) idt;
1915         lidt(&r_idt);
1916
1917         /*
1918          * Initialize the console before we print anything out.
1919          */
1920         cninit();
1921
1922         if (metadata_missing)
1923                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1924
1925 #if     NISA >0
1926         elcr_probe();
1927         isa_defaultirq();
1928 #endif
1929         rand_initialize();
1930
1931         /*
1932          * Initialize IRQ mapping
1933          *
1934          * NOTE:
1935          * SHOULD be after elcr_probe()
1936          */
1937         MachIntrABI_ICU.initmap();
1938         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
1939
1940 #ifdef DDB
1941         kdb_init();
1942         if (boothowto & RB_KDB)
1943                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1944 #endif
1945
1946         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1947         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1948         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1949         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1950
1951         /*
1952          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1953          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1954          */
1955         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1956         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1957         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1958         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1959         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1960         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1961         ltr(gsel_tss);
1962
1963         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1964             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1965         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1966             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1967         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1968         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1969         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1970         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1971             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1972         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1973         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1974         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1975
1976         vm86_initialize();
1977         getmemsize(first);
1978         init_param2(physmem);
1979
1980         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1981
1982         /* Map the message buffer. */
1983         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1984                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1985
1986         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1987
1988         /* make a call gate to reenter kernel with */
1989         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1990
1991         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1992         gdp->gd_looffset = x++;
1993         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1994         gdp->gd_stkcpy = 1;
1995         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
1996         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
1997         gdp->gd_p = 1;
1998         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
1999
2000         /* XXX does this work? */
2001         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2002         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2003
2004         /* transfer to user mode */
2005
2006         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2007         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2008
2009         /* setup proc 0's pcb */
2010         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2011         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2012         thread0.td_pcb->pcb_ext = NULL;
2013         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2018  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2019  * data space were allocated in locore.
2020  *
2021  * Note: the idlethread's cpl is 0
2022  *
2023  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2024  */
2025 void
2026 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2027 {
2028         if (cpu)
2029                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2030
2031         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2032                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2033                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2034                         0, &gd->mi);
2035         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2036         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2037         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2038         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2039 }
2040
2041 int
2042 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2043 {
2044         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2045             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2046                 return (TRUE);
2047         }
2048         return (FALSE);
2049 }
2050
2051 struct globaldata *
2052 globaldata_find(int cpu)
2053 {
2054         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2055         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2056 }
2057
2058 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2059 static void f00f_hack(void *unused);
2060 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2061
2062 static void
2063 f00f_hack(void *unused)
2064 {
2065         struct gate_descriptor *new_idt;
2066         vm_offset_t tmp;
2067
2068         if (!has_f00f_bug)
2069                 return;
2070
2071         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2072
2073         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2074
2075         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2076         if (tmp == 0)
2077                 panic("kmem_alloc returned 0");
2078         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2079                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2080         /* Put the first seven entries in the lower page */
2081         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2082         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2083         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2084         lidt(&r_idt);
2085         idt = new_idt;
2086         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2087                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2088                 panic("vm_map_protect failed");
2089         return;
2090 }
2091 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2092
2093 int
2094 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2095 {
2096         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2097         return (0);
2098 }
2099
2100 int
2101 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2102 {
2103         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2104         return (0);
2105 }
2106
2107 int
2108 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2109 {
2110         struct trapframe *tp;
2111
2112         if ((tp = lp->lwp_md.md_regs) == NULL)
2113                 return EINVAL;
2114         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2115         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2116         regs->r_es = tp->tf_es;
2117         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2118         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2119         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2120         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2121         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2122         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2123         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2124         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2125         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2126         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2127         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2128         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2129         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2130         return (0);
2131 }
2132
2133 int
2134 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2135 {
2136         struct trapframe *tp;
2137
2138         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2139         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2140             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2141                 return (EINVAL);
2142         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2143         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2144         tp->tf_es = regs->r_es;
2145         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2146         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2147         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2148         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2149         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2150         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2151         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2152         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2153         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2154         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2155         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2156         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2157         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2158         return (0);
2159 }
2160
2161 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2162 static void
2163 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2164 {
2165         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2166         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2167         int i;
2168
2169         /* FPU control/status */
2170         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2171         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2172         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2173         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2174         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2175         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2176         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2177         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2178
2179         /* FPU registers */
2180         for (i = 0; i < 8; ++i)
2181                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2182 }
2183
2184 static void
2185 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2186 {
2187         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2188         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2189         int i;
2190
2191         /* FPU control/status */
2192         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2193         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2194         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2195         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2196         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2197         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2198         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2199         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2200
2201         /* FPU registers */
2202         for (i = 0; i < 8; ++i)
2203                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2204 }
2205 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2206
2207 int
2208 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2209 {
2210         if (lp->lwp_thread == NULL || lp->lwp_thread->td_pcb == NULL)
2211                 return EINVAL;
2212 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2213         if (cpu_fxsr) {
2214                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2215                                 (struct save87 *)fpregs);
2216                 return (0);
2217         }
2218 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2219         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2220         return (0);
2221 }
2222
2223 int
2224 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2225 {
2226 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2227         if (cpu_fxsr) {
2228                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2229                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2230                 return (0);
2231         }
2232 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2233         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2234         return (0);
2235 }
2236
2237 int
2238 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2239 {
2240         struct pcb *pcb;
2241
2242         if (lp == NULL) {
2243                 dbregs->dr0 = rdr0();
2244                 dbregs->dr1 = rdr1();
2245                 dbregs->dr2 = rdr2();
2246                 dbregs->dr3 = rdr3();
2247                 dbregs->dr4 = rdr4();
2248                 dbregs->dr5 = rdr5();
2249                 dbregs->dr6 = rdr6();
2250                 dbregs->dr7 = rdr7();
2251                 return (0);
2252         }
2253         if (lp->lwp_thread == NULL || (pcb = lp->lwp_thread->td_pcb) == NULL)
2254                 return EINVAL;
2255         dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2256         dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2257         dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2258         dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2259         dbregs->dr4 = 0;
2260         dbregs->dr5 = 0;
2261         dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2262         dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2263         return (0);
2264 }
2265
2266 int
2267 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2268 {
2269         if (lp == NULL) {
2270                 load_dr0(dbregs->dr0);
2271                 load_dr1(dbregs->dr1);
2272                 load_dr2(dbregs->dr2);
2273                 load_dr3(dbregs->dr3);
2274                 load_dr4(dbregs->dr4);
2275                 load_dr5(dbregs->dr5);
2276                 load_dr6(dbregs->dr6);
2277                 load_dr7(dbregs->dr7);
2278         } else {
2279                 struct pcb *pcb;
2280                 struct ucred *ucred;
2281                 int i;
2282                 uint32_t mask1, mask2;
2283
2284                 /*
2285                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2286                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2287                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2288                  * TRCTRAP.
2289                  */
2290                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2291                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2292                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2293                                 return (EINVAL);
2294
2295                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2296                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2297
2298                 /*
2299                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2300                  * process's address space.  If a process could do this, it
2301                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2302                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2303                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2304                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2305                  * uid 0.
2306                  *
2307                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2308                  * address space is written into from within the kernel
2309                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2310                  * from within kernel mode?
2311                  */
2312
2313                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2314                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2315                                 /* dr0 is enabled */
2316                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2317                                         return (EINVAL);
2318                         }
2319
2320                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2321                                 /* dr1 is enabled */
2322                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2323                                         return (EINVAL);
2324                         }
2325
2326                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2327                                 /* dr2 is enabled */
2328                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2329                                         return (EINVAL);
2330                         }
2331
2332                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2333                                 /* dr3 is enabled */
2334                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2335                                         return (EINVAL);
2336                         }
2337                 }
2338
2339                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2340                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2341                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2342                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2343                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2344                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2345
2346                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2347         }
2348
2349         return (0);
2350 }
2351
2352 /*
2353  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2354  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2355  */
2356 int
2357 user_dbreg_trap(void)
2358 {
2359         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2360         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2361         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2362         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2363         int i;
2364
2365         dr7 = rdr7();
2366         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2367                 /*
2368                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2369                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2370                  * hardware debug registers
2371                  */
2372                 return 0;
2373         }
2374
2375         nbp = 0;
2376         dr6 = rdr6();
2377         bp = dr6 & 0x0000000f;
2378
2379         if (!bp) {
2380                 /*
2381                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2382                  * trap was not caused by any of the debug registers
2383                  */
2384                 return 0;
2385         }
2386
2387         /*
2388          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2389          * which ones and if any of them are user space addresses
2390          */
2391
2392         if (bp & 0x01) {
2393                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2394         }
2395         if (bp & 0x02) {
2396                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2397         }
2398         if (bp & 0x04) {
2399                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2400         }
2401         if (bp & 0x08) {
2402                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2403         }
2404
2405         for (i=0; i<nbp; i++) {
2406                 if (addr[i] <
2407                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2408                         /*
2409                          * addr[i] is in user space
2410                          */
2411                         return nbp;
2412                 }
2413         }
2414
2415         /*
2416          * None of the breakpoints are in user space.
2417          */
2418         return 0;
2419 }
2420
2421
2422 #ifndef DDB
2423 void
2424 Debugger(const char *msg)
2425 {
2426         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2427 }
2428 #endif /* no DDB */
2429
2430 #ifdef DDB
2431
2432 /*
2433  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2434  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2435  * called inside DDB.
2436  *
2437  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2438  */
2439
2440 #undef inb
2441 #undef outb
2442
2443 /* silence compiler warnings */
2444 u_char inb(u_int);
2445 void outb(u_int, u_char);
2446
2447 u_char
2448 inb(u_int port)
2449 {
2450         u_char  data;
2451         /*
2452          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2453          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2454          * if we tell it to load (u_short) port.
2455          */
2456         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2457         return (data);
2458 }
2459
2460 void
2461 outb(u_int port, u_char data)
2462 {
2463         u_char  al;
2464         /*
2465          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2466          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2467          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2468          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2469          */
2470         al = data;
2471         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2472 }
2473
2474 #endif /* DDB */
2475
2476
2477
2478 /*
2479  * initialize all the SMP locks
2480  */
2481
2482 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2483 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2484
2485 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2486 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2487
2488 /* critical region around INTR() routines */
2489 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2490
2491 /* lock region used by kernel profiling */
2492 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2493
2494 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2495 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2496
2497 /* lock regions around the clock hardware */
2498 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2499
2500 /* lock around the MP rendezvous */
2501 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2502
2503 static void
2504 init_locks(void)
2505 {
2506         /*
2507          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2508          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2509          */
2510         cpu_get_initial_mplock();
2511         /* DEPRECATED */
2512         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2513         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2514         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2515         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2516         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2517         spin_lock_init(&com_spinlock);
2518         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2519
2520         /* our token pool needs to work early */
2521         lwkt_token_pool_init();
2522 }