i386 - Get completely rid of APIC_IO
[dragonfly.git] / 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_apm.h"
42 #include "use_ether.h"
43 #include "use_npx.h"
44 #include "use_isa.h"
45 #include "opt_atalk.h"
46 #include "opt_compat.h"
47 #include "opt_cpu.h"
48 #include "opt_ddb.h"
49 #include "opt_directio.h"
50 #include "opt_inet.h"
51 #include "opt_ipx.h"
52 #include "opt_maxmem.h"
53 #include "opt_msgbuf.h"
54 #include "opt_perfmon.h"
55 #include "opt_swap.h"
56 #include "opt_userconfig.h"
57
58 #include <sys/param.h>
59 #include <sys/systm.h>
60 #include <sys/sysproto.h>
61 #include <sys/signalvar.h>
62 #include <sys/kernel.h>
63 #include <sys/linker.h>
64 #include <sys/malloc.h>
65 #include <sys/proc.h>
66 #include <sys/priv.h>
67 #include <sys/buf.h>
68 #include <sys/reboot.h>
69 #include <sys/mbuf.h>
70 #include <sys/msgbuf.h>
71 #include <sys/sysent.h>
72 #include <sys/sysctl.h>
73 #include <sys/vmmeter.h>
74 #include <sys/bus.h>
75 #include <sys/upcall.h>
76 #include <sys/usched.h>
77 #include <sys/reg.h>
78
79 #include <vm/vm.h>
80 #include <vm/vm_param.h>
81 #include <sys/lock.h>
82 #include <vm/vm_kern.h>
83 #include <vm/vm_object.h>
84 #include <vm/vm_page.h>
85 #include <vm/vm_map.h>
86 #include <vm/vm_pager.h>
87 #include <vm/vm_extern.h>
88
89 #include <sys/thread2.h>
90 #include <sys/mplock2.h>
91
92 #include <sys/user.h>
93 #include <sys/exec.h>
94 #include <sys/cons.h>
95
96 #include <ddb/ddb.h>
97
98 #include <machine/cpu.h>
99 #include <machine/clock.h>
100 #include <machine/specialreg.h>
101 #include <machine/bootinfo.h>
102 #include <machine/md_var.h>
103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
105 #include <machine/smp.h>
106 #ifdef PERFMON
107 #include <machine/perfmon.h>
108 #endif
109 #include <machine/cputypes.h>
110
111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
112 #include <bus/isa/isa_device.h>
113 #endif
114 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
115 #include <bus/isa/rtc.h>
116 #include <machine/vm86.h>
117 #include <sys/random.h>
118 #include <sys/ptrace.h>
119 #include <machine/sigframe.h>
120
121 #include <sys/machintr.h>
122
123 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
124
125 extern void init386(int first);
126 extern void dblfault_handler(void);
127
128 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
129 extern void finishidentcpu(void);
130 extern void panicifcpuunsupported(void);
131 extern void initializecpu(void);
132
133 static void cpu_startup(void *);
134 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
135 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
136 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
137 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
138 #ifdef DIRECTIO
139 extern void ffs_rawread_setup(void);
140 #endif /* DIRECTIO */
141 static void init_locks(void);
142
143 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
144
145 int     _udatasel, _ucodesel;
146 u_int   atdevbase;
147 #ifdef SMP
148 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
149 #else
150 int64_t tsc_offsets[1];
151 #endif
152
153 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
154 extern int swtch_optim_stats;
155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
156         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
157 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
158         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
159 #endif
160
161 int physmem = 0;
162
163 u_long ebda_addr = 0;
164
165 static int
166 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
167 {
168         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
169         return (error);
170 }
171
172 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
173         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
174
175 static int
176 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
177 {
178         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
179                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
180         return (error);
181 }
182
183 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
184         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
185
186 static int
187 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
188 {
189         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
190                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
191         return (error);
192 }
193
194 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
195         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
196
197 vm_paddr_t Maxmem;
198 vm_paddr_t Realmem;
199
200 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
201 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
202
203
204 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
205 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
206 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
207 static struct trapframe proc0_tf;
208
209 static void
210 cpu_startup(void *dummy)
211 {
212         caddr_t v;
213         vm_size_t size = 0;
214         vm_offset_t firstaddr;
215
216         if (boothowto & RB_VERBOSE)
217                 bootverbose++;
218
219         /*
220          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
221          */
222         kprintf("%s", version);
223         startrtclock();
224         printcpuinfo();
225         panicifcpuunsupported();
226 #ifdef PERFMON
227         perfmon_init();
228 #endif
229         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
230                 (intmax_t)Realmem,
231                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
232         /*
233          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
234          */
235         if (bootverbose) {
236                 int indx;
237
238                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
239                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
240                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
241
242                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
243                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
244                             size1 / PAGE_SIZE);
245                 }
246         }
247
248         /*
249          * Allocate space for system data structures.
250          * The first available kernel virtual address is in "v".
251          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
252          * As pages of memory are allocated and cleared,
253          * "firstaddr" is incremented.
254          * An index into the kernel page table corresponding to the
255          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
256          */
257
258         /*
259          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
260          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
261          * addresses to the various data structures.
262          */
263         firstaddr = 0;
264 again:
265         v = (caddr_t)firstaddr;
266
267 #define valloc(name, type, num) \
268             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
269 #define valloclim(name, type, num, lim) \
270             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
271
272         /*
273          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
274          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
275          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
276          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
277          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
278          * maxbcache bytes.
279          *
280          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
281          */
282         if (nbuf == 0) {
283                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
284                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
285
286                 nbuf = 50;
287                 if (kbytes > 4096)
288                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
289                 if (kbytes > 65536)
290                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
291                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
292                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
293         }
294
295         /*
296          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
297          * kernel_map.
298          */
299         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
300                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
301                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
302         }
303
304         /* limit to 128 on i386 */
305         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
306 #ifdef NSWBUF_MIN
307         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
308                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
309 #endif
310 #ifdef DIRECTIO
311         ffs_rawread_setup();
312 #endif
313
314         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
315         valloc(buf, struct buf, nbuf);
316
317         /*
318          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
319          */
320         if (firstaddr == 0) {
321                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
322                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
323                 if (firstaddr == 0)
324                         panic("startup: no room for tables");
325                 goto again;
326         }
327
328         /*
329          * End of second pass, addresses have been assigned
330          */
331         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
332                 panic("startup: table size inconsistency");
333
334         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
335                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
336         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
337                       (nbuf*BKVASIZE));
338         buffer_map.system_map = 1;
339         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
340                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
341         pager_map.system_map = 1;
342
343 #if defined(USERCONFIG)
344         userconfig();
345         cninit();               /* the preferred console may have changed */
346 #endif
347
348         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
349                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
350                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
351
352         /*
353          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
354          */
355         bufinit();
356         vm_pager_bufferinit();
357
358 #ifdef SMP
359         /*
360          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
361          */
362         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
363         mp_announce();
364 #endif  /* SMP */
365         cpu_setregs();
366 }
367
368 /*
369  * Send an interrupt to process.
370  *
371  * Stack is set up to allow sigcode stored
372  * at top to call routine, followed by kcall
373  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
374  * resets the signal mask, the stack, and the
375  * frame pointer, it returns to the user
376  * specified pc, psl.
377  */
378 void
379 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
380 {
381         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
382         struct proc *p = lp->lwp_proc;
383         struct trapframe *regs;
384         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
385         struct sigframe sf, *sfp;
386         int oonstack;
387
388         regs = lp->lwp_md.md_regs;
389         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
390
391         /* save user context */
392         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
393         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
394         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
395         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
396         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
397
398         /* make the size of the saved context visible to userland */
399         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
400
401         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
402         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
403                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
404
405         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
406         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
407             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
408                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
409                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
410                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
411         } else {
412                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
413         }
414
415         /* Translate the signal is appropriate */
416         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
417                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
418                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
419         }
420
421         /* Build the argument list for the signal handler. */
422         sf.sf_signum = sig;
423         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
424         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
425                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
426                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
427                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
428
429                 /* fill siginfo structure */
430                 sf.sf_si.si_signo = sig;
431                 sf.sf_si.si_code = code;
432                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
433         }
434         else {
435                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
436                 sf.sf_siginfo = code;
437                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
438                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
439         }
440
441         /*
442          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
443          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
444          * eflags.
445          */
446         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
447                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
448                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
449
450                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
451                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
452                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
453                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
454
455                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
456                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
457                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
458                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
459
460                 /*
461                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
462                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
463                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
464                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
465                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
466                  */
467                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
468         }
469
470         /*
471          * Save the FPU state and reinit the FP unit
472          */
473         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
474
475         /*
476          * Copy the sigframe out to the user's stack.
477          */
478         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
479                 /*
480                  * Something is wrong with the stack pointer.
481                  * ...Kill the process.
482                  */
483                 sigexit(lp, SIGILL);
484         }
485
486         regs->tf_esp = (int)sfp;
487         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
488
489         /*
490          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
491          * on function entry
492          */
493         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
494
495         regs->tf_cs = _ucodesel;
496         regs->tf_ds = _udatasel;
497         regs->tf_es = _udatasel;
498
499         /*
500          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
501          * the userland program might be using both.
502          *
503          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
504          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
505          * return to userland.
506          */
507         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
508                 regs->tf_fs = _udatasel;
509                 regs->tf_gs = _udatasel;
510         }
511         regs->tf_ss = _udatasel;
512 }
513
514 /*
515  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
516  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
517  * issue.
518  *
519  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
520  * bad idea?
521  */
522 int
523 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
524 {
525         frame->tf_cs = _ucodesel;
526         frame->tf_ds = _udatasel;
527         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
528 #if 0
529         frame->tf_fs = _udatasel;
530         frame->tf_gs = _udatasel;
531 #endif
532         frame->tf_ss = _udatasel;
533         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
534         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
535         return(0);
536 }
537
538 int
539 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
540 {
541          struct segment_descriptor *desc;
542          int i;
543
544          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
545                 desc = &tls->tls[i];
546                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
547                         continue;
548                 if (desc->sd_def32 == 0)
549                         return(ENXIO);
550                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
551                         return(ENXIO);
552                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
553                         return(ENXIO);
554                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
555                         return(ENXIO);
556          }
557          return(0);
558 }
559
560 /*
561  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
562  *
563  * System call to cleanup state after a signal
564  * has been taken.  Reset signal mask and
565  * stack state from context left by sendsig (above).
566  * Return to previous pc and psl as specified by
567  * context left by sendsig. Check carefully to
568  * make sure that the user has not modified the
569  * state to gain improper privileges.
570  *
571  * MPSAFE
572  */
573 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
574 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
575
576 int
577 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
578 {
579         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
580         struct proc *p = lp->lwp_proc;
581         struct trapframe *regs;
582         ucontext_t uc;
583         ucontext_t *ucp;
584         int cs;
585         int eflags;
586         int error;
587
588         /*
589          * We have to copy the information into kernel space so userland
590          * can't modify it while we are sniffing it.
591          */
592         regs = lp->lwp_md.md_regs;
593         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
594         if (error)
595                 return (error);
596         ucp = &uc;
597         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
598
599         if (eflags & PSL_VM) {
600                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
601                 struct vm86_kernel *vm86;
602
603                 /*
604                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
605                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
606                  */
607                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
608                         return (EINVAL);
609                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
610                 if (vm86->vm86_inited == 0)
611                         return (EINVAL);
612
613                 /* go back to user mode if both flags are set */
614                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
615                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
616
617                 if (vm86->vm86_has_vme) {
618                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
619                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
620                 } else {
621                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
622                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
623                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
624                 }
625                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
626                 tf->tf_eflags = eflags;
627                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
628                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
629                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
630                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
631                 tf->tf_ds = _udatasel;
632                 tf->tf_es = _udatasel;
633 #if 0
634                 tf->tf_fs = _udatasel;
635                 tf->tf_gs = _udatasel;
636 #endif
637         } else {
638                 /*
639                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
640                  */
641                 /*
642                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
643                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
644                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
645                  * the signal context during signal handling and there is no
646                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
647                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
648                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
649                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
650                  */
651                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
652                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
653                         return(EINVAL);
654                 }
655
656                 /*
657                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
658                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
659                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
660                  */
661                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
662                 if (!CS_SECURE(cs)) {
663                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
664                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
665                         return(EINVAL);
666                 }
667                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
668         }
669
670         /*
671          * Restore the FPU state from the frame
672          */
673         crit_enter();
674         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
675
676         /*
677          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
678          * semantics against system calls.
679          */
680         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
681                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
682
683         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
684                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
685         else
686                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
687
688         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
689         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
690         crit_exit();
691         return(EJUSTRETURN);
692 }
693
694 /*
695  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
696  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
697  * already been pushed on the stack.
698  */
699 struct upc_frame {
700         register_t      eax;
701         register_t      ecx;
702         register_t      edx;
703         register_t      flags;
704         register_t      oldip;
705 };
706
707 void
708 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
709 {
710         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
711         struct trapframe *regs;
712         struct upcall upcall;
713         struct upc_frame upc_frame;
714         int     crit_count = 0;
715
716         /*
717          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
718          * context, switch back to the virtual kernel context before
719          * trying to post the signal.
720          */
721         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
722                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
723                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
724         }
725
726         /*
727          * Get the upcall data structure
728          */
729         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
730             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
731         ) {
732                 vu->vu_pending = 0;
733                 kprintf("bad upcall address\n");
734                 return;
735         }
736
737         /*
738          * If the data structure is already marked pending or has a critical
739          * section count, mark the data structure as pending and return 
740          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
741          */
742         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
743                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
744                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
745                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
746                                 sizeof(upcall.upc_pending));
747                 }
748                 return;
749         }
750
751         /*
752          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
753          *
754          * Bump our critical section count and set or clear the
755          * user pending flag depending on whether more upcalls are
756          * pending.  The user will be responsible for calling 
757          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
758          */
759         vu->vu_pending = 0;
760         upcall.upc_pending = morepending;
761         ++crit_count;
762         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
763                 sizeof(upcall.upc_pending));
764         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
765                 sizeof(int));
766
767         /*
768          * Construct a stack frame and issue the upcall
769          */
770         regs = lp->lwp_md.md_regs;
771         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
772         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
773         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
774         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
775         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
776         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
777             sizeof(upc_frame)) != 0) {
778                 kprintf("bad stack on upcall\n");
779         } else {
780                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
781                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
782                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
783                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
784                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
785         }
786 }
787
788 /*
789  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
790  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
791  * being overwritten by the syscall return value.
792  *
793  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
794  * and the function pointer in %eax.  
795  */
796 int
797 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
798 {
799         struct upc_frame upc_frame;
800         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
801         struct trapframe *regs;
802         int error;
803         struct upcall upcall;
804         int crit_count;
805
806         regs = lp->lwp_md.md_regs;
807
808         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
809         if (error == 0) {
810             if (vu) {
811                 /*
812                  * This jumps us to the next ready context.
813                  */
814                 vu->vu_pending = 0;
815                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
816                 crit_count = 0;
817                 if (error == 0)
818                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
819                 ++crit_count;
820                 if (error == 0)
821                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
822                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
823                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
824                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
825                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
826                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
827             } else {
828                 /*
829                  * This returns us to the originally interrupted code.
830                  */
831                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
832                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
833                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
834                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
835                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
836                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
837                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
838                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
839             }
840         }
841         if (error == 0)
842                 error = EJUSTRETURN;
843         return(error);
844 }
845
846 /*
847  * Machine dependent boot() routine
848  *
849  * I haven't seen anything to put here yet
850  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
851  */
852 void
853 cpu_boot(int howto)
854 {
855 }
856
857 /*
858  * Shutdown the CPU as much as possible
859  */
860 void
861 cpu_halt(void)
862 {
863         for (;;)
864                 __asm__ __volatile("hlt");
865 }
866
867 /*
868  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
869  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
870  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
871  *
872  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
873  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
874  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
875  * critical section.
876  *
877  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
878  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
879  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
880  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
881  */
882 static int      cpu_idle_hlt = 1;
883 static int      cpu_idle_hltcnt;
884 static int      cpu_idle_spincnt;
885 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
886     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
887 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
888     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
889 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
890     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
891
892 static void
893 cpu_idle_default_hook(void)
894 {
895         /*
896          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
897          * following the sti.
898          */
899         __asm __volatile("sti; hlt");
900 }
901
902 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
903 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
904
905 void
906 cpu_idle(void)
907 {
908         struct thread *td = curthread;
909
910         crit_exit();
911         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
912         for (;;) {
913                 /*
914                  * See if there are any LWKTs ready to go.
915                  */
916                 lwkt_switch();
917
918                 /*
919                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
920                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
921                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
922                  */
923                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
924                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
925                         __asm __volatile("cli");
926                         splz();
927                         if (!lwkt_runnable())
928                                 cpu_idle_hook();
929 #ifdef SMP
930                         else
931                                 handle_cpu_contention_mask();
932 #endif
933                         ++cpu_idle_hltcnt;
934                 } else {
935                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
936                         splz();
937 #ifdef SMP
938                         __asm __volatile("sti");
939                         handle_cpu_contention_mask();
940 #else
941                         __asm __volatile("sti");
942 #endif
943                         ++cpu_idle_spincnt;
944                 }
945         }
946 }
947
948 #ifdef SMP
949
950 /*
951  * This routine is called when the only runnable threads require
952  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
953  * we let the scheduler spin.
954  */
955 void
956 handle_cpu_contention_mask(void)
957 {
958         cpumask_t mask;
959
960         mask = cpu_contention_mask;
961         cpu_ccfence();
962         if (mask && bsfl(mask) != mycpu->gd_cpuid)
963                 DELAY(2);
964 }
965
966 /*
967  * This routine is called if a spinlock has been held through the
968  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
969  * we let it spin.
970  */
971 void
972 cpu_spinlock_contested(void)
973 {
974         cpu_pause();
975 }
976
977 #endif
978
979 /*
980  * Clear registers on exec
981  */
982 void
983 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
984 {
985         struct thread *td = curthread;
986         struct lwp *lp = td->td_lwp;
987         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
988         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
989
990         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
991         user_ldt_free(pcb);
992   
993         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
994         regs->tf_eip = entry;
995         regs->tf_esp = stack;
996         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
997         regs->tf_ss = _udatasel;
998         regs->tf_ds = _udatasel;
999         regs->tf_es = _udatasel;
1000         regs->tf_fs = _udatasel;
1001         regs->tf_gs = _udatasel;
1002         regs->tf_cs = _ucodesel;
1003
1004         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1005         regs->tf_ebx = ps_strings;
1006
1007         /*
1008          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1009          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1010          */
1011         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1012                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1013                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1014                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1015                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1016                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1017                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1018                 if (pcb == td->td_pcb) {
1019                         /*
1020                          * Clear the debug registers on the running
1021                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1022                          * the next process we switch to.
1023                          */
1024                         reset_dbregs();
1025                 }
1026                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1027         }
1028
1029         /*
1030          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1031          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1032          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1033          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1034          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1035          */
1036         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1037
1038         /*
1039          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1040          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1041          * in npxdna().
1042          */
1043         crit_enter();
1044         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1045
1046 #if NNPX > 0
1047         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1048         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1049 #endif
1050         crit_exit();
1051
1052         /*
1053          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1054          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1055          * return value to 0.
1056          */
1057 }
1058
1059 void
1060 cpu_setregs(void)
1061 {
1062         unsigned int cr0;
1063
1064         cr0 = rcr0();
1065         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1066         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1067         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1068         load_cr0(cr0);
1069         load_gs(_udatasel);
1070 }
1071
1072 static int
1073 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1074 {
1075         int error;
1076         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1077                 req);
1078         if (!error && req->newptr)
1079                 resettodr();
1080         return (error);
1081 }
1082
1083 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1084         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1085
1086 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1087         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1088
1089 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1090         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1091
1092 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1093         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1094
1095 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1096 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1097         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1098
1099 /*
1100  * Initialize 386 and configure to run kernel
1101  */
1102
1103 /*
1104  * Initialize segments & interrupt table
1105  */
1106
1107 int _default_ldt;
1108 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1109 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1110 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1111 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1112
1113 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1114 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1115
1116 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1117 extern int has_f00f_bug;
1118 #endif
1119
1120 static struct i386tss dblfault_tss;
1121 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1122
1123 extern  struct user *proc0paddr;
1124
1125
1126 /* software prototypes -- in more palatable form */
1127 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1128 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1129 {       0x0,                    /* segment base address  */
1130         0x0,                    /* length */
1131         0,                      /* segment type */
1132         0,                      /* segment descriptor priority level */
1133         0,                      /* segment descriptor present */
1134         0, 0,
1135         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1136         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1137 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1138 {       0x0,                    /* segment base address  */
1139         0xfffff,                /* length - all address space */
1140         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1141         0,                      /* segment descriptor priority level */
1142         1,                      /* segment descriptor present */
1143         0, 0,
1144         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1145         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1146 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1147 {       0x0,                    /* segment base address  */
1148         0xfffff,                /* length - all address space */
1149         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1150         0,                      /* segment descriptor priority level */
1151         1,                      /* segment descriptor present */
1152         0, 0,
1153         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1154         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1155 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1156 {       0x0,                    /* segment base address  */
1157         0xfffff,                /* length - all address space */
1158         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1159         0,                      /* segment descriptor priority level */
1160         1,                      /* segment descriptor present */
1161         0, 0,
1162         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1163         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1164 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1165 {
1166         0x0,                    /* segment base address */
1167         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1168         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1173         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1175 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1176         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1177         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1178         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1179         1,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1182         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1184 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1185         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1186         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         1,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1191         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
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 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1202 {       0x400,                  /* segment base address */
1203         0xfffff,                /* length */
1204         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1205         0,                      /* 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 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1211 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1212         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1213         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1214         0,                      /* segment descriptor priority level */
1215         1,                      /* segment descriptor present */
1216         0, 0,
1217         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1218         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1219 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1220 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1221         0xfffff,                /* length */
1222         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1223         0,                      /* segment descriptor priority level */
1224         1,                      /* segment descriptor present */
1225         0, 0,
1226         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1227         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1228 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1229 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1230         0xfffff,                /* length */
1231         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1232         0,                      /* segment descriptor priority level */
1233         1,                      /* segment descriptor present */
1234         0, 0,
1235         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1236         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1237 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1238 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1239         0xfffff,                /* length */
1240         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1241         0,                      /* segment descriptor priority level */
1242         1,                      /* segment descriptor present */
1243         0, 0,
1244         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1245         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1246 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1247 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1248         0xfffff,                /* length */
1249         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1250         0,                      /* segment descriptor priority level */
1251         1,                      /* segment descriptor present */
1252         0, 0,
1253         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1254         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1255 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1256 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1257         0xfffff,                /* length */
1258         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1259         0,                      /* segment descriptor priority level */
1260         1,                      /* segment descriptor present */
1261         0, 0,
1262         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1263         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1264 /* GTLS_START 15 TLS */
1265 {       0x0,                    /* segment base address  */
1266         0x0,                    /* length */
1267         0,                      /* segment type */
1268         0,                      /* segment descriptor priority level */
1269         0,                      /* segment descriptor present */
1270         0, 0,
1271         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1272         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1273 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1274 {       0x0,                    /* segment base address  */
1275         0x0,                    /* length */
1276         0,                      /* segment type */
1277         0,                      /* segment descriptor priority level */
1278         0,                      /* segment descriptor present */
1279         0, 0,
1280         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1281         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1282 /* GTLS_END 17 TLS */
1283 {       0x0,                    /* segment base address  */
1284         0x0,                    /* length */
1285         0,                      /* segment type */
1286         0,                      /* segment descriptor priority level */
1287         0,                      /* segment descriptor present */
1288         0, 0,
1289         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1290         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1291 };
1292
1293 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1294         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1295 {       0x0,                    /* segment base address  */
1296         0x0,                    /* length - all address space */
1297         0,                      /* segment type */
1298         0,                      /* segment descriptor priority level */
1299         0,                      /* segment descriptor present */
1300         0, 0,
1301         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1302         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1303         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1304 {       0x0,                    /* segment base address  */
1305         0x0,                    /* length - all address space */
1306         0,                      /* segment type */
1307         0,                      /* segment descriptor priority level */
1308         0,                      /* segment descriptor present */
1309         0, 0,
1310         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1311         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1312         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1313 {       0x0,                    /* segment base address  */
1314         0x0,                    /* length - all address space */
1315         0,                      /* segment type */
1316         0,                      /* segment descriptor priority level */
1317         0,                      /* segment descriptor present */
1318         0, 0,
1319         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1320         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1321         /* Code Descriptor for user */
1322 {       0x0,                    /* segment base address  */
1323         0xfffff,                /* length - all address space */
1324         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1325         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1326         1,                      /* segment descriptor present */
1327         0, 0,
1328         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1329         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1330         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1331 {       0x0,                    /* segment base address  */
1332         0x0,                    /* length - all address space */
1333         0,                      /* segment type */
1334         0,                      /* segment descriptor priority level */
1335         0,                      /* segment descriptor present */
1336         0, 0,
1337         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1338         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1339         /* Data Descriptor for user */
1340 {       0x0,                    /* segment base address  */
1341         0xfffff,                /* length - all address space */
1342         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1343         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1344         1,                      /* segment descriptor present */
1345         0, 0,
1346         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1347         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1348 };
1349
1350 void
1351 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1352 {
1353         struct gate_descriptor *ip;
1354
1355         ip = idt + idx;
1356         ip->gd_looffset = (int)func;
1357         ip->gd_selector = selec;
1358         ip->gd_stkcpy = 0;
1359         ip->gd_xx = 0;
1360         ip->gd_type = typ;
1361         ip->gd_dpl = dpl;
1362         ip->gd_p = 1;
1363         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1364 }
1365
1366 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1367
1368 extern inthand_t
1369         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1370         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1371         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1372         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1373         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1374         IDTVEC(rsvd0);
1375 extern inthand_t
1376         IDTVEC(int0x80_syscall);
1377
1378 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1379 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1380 #endif
1381
1382 void
1383 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1384 {
1385         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1386         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1387         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1388         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1389         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1390         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1391         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1396  * available physical memory in the system, then test this memory and
1397  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1398  *
1399  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1400  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1401  *
1402  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1403  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1404  */
1405 static void
1406 getmemsize(int first)
1407 {
1408         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1409         int hasbrokenint12;
1410         u_int basemem, extmem;
1411         struct vm86frame vmf;
1412         struct vm86context vmc;
1413         vm_offset_t pa;
1414         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1415         pt_entry_t *pte;
1416         quad_t maxmem;
1417         struct {
1418                 u_int64_t base;
1419                 u_int64_t length;
1420                 u_int32_t type;
1421         } *smap;
1422         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1423
1424         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1425         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1426         basemem = 0;
1427
1428         /*
1429          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1430          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1431          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1432          */
1433         hasbrokenint12 = 0;
1434         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1435         if (hasbrokenint12) {
1436                 goto int15e820;
1437         }
1438
1439         /*
1440          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1441          * value give the bios some scribble space just in case.
1442          */
1443         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1444         basemem = vmf.vmf_ax;
1445         if (basemem > 640) {
1446                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1447                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1448                 basemem = 636;
1449         }
1450
1451         /*
1452          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1453          * between the end of base memory and the start of
1454          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1455          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1456          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1457          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1458          * to begin with and then parts of it are remapped.
1459          * The parts that aren't remapped form holes that
1460          * remain read-only and are unused by the kernel.
1461          * The base memory area is below the physical end of
1462          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1463          * The part of it from PAGE_SIZE to
1464          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1465          * remapped and used by the kernel later.)
1466          *
1467          * This code is similar to the code used in
1468          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1469          * allocated we simply change the mapping.
1470          */
1471         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1472              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1473                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1474                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1475         }
1476
1477         /*
1478          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1479          * that the bios can scribble on it.
1480          */
1481         pte = vm86paddr;
1482         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1483                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1484
1485 int15e820:
1486         /*
1487          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1488          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1489          */
1490         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1491         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1492
1493         /*
1494          * get memory map with INT 15:E820
1495          */
1496 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1497 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1498
1499         vmc.npages = 0;
1500         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1501         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1502
1503         physmap_idx = 0;
1504         vmf.vmf_ebx = 0;
1505         do {
1506                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1507                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1508                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1509                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1510                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1511                         break;
1512                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1513                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1514                                 smap->type,
1515                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1516                                 (u_int32_t)smap->base,
1517                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1518                                 (u_int32_t)smap->length);
1519
1520                 if (smap->type != 0x01)
1521                         goto next_run;
1522
1523                 if (smap->length == 0)
1524                         goto next_run;
1525
1526                 Realmem += smap->length;
1527
1528                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1529                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1530                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1531                         goto next_run;
1532                 }
1533
1534                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1535                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1536                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1537                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1538                                                 "memory region, ignoring "
1539                                                 "second region\n");
1540                                 }
1541                                 Realmem -= smap->length;
1542                                 goto next_run;
1543                         }
1544                 }
1545
1546                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1547                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1548                         goto next_run;
1549                 }
1550
1551                 physmap_idx += 2;
1552                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1553                         kprintf("Too many segments in the physical "
1554                                 "address map, giving up\n");
1555                         break;
1556                 }
1557                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1558                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1559 next_run:
1560                 ; /* fix GCC3.x warning */
1561         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1562
1563         /*
1564          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1565          */
1566         if (basemem == 0) {
1567                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1568                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1569                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1570                                 break;
1571                         }
1572                 }
1573
1574                 if (basemem == 0) {
1575                         basemem = 640;
1576                 }
1577
1578                 if (basemem > 640) {
1579                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1580                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1581                         basemem = 640;
1582                 }
1583
1584                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1585                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1586                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1587                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1588                 }
1589
1590                 pte = vm86paddr;
1591                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1592                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1593         }
1594
1595         if (physmap[1] != 0)
1596                 goto physmap_done;
1597
1598         /*
1599          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1600          */
1601         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1602         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1603                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1604         } else {
1605 #if 0
1606                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1607                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1608                 extmem = vmf.vmf_ax;
1609 #else
1610                 /*
1611                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1612                  */
1613                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1614 #endif
1615         }
1616
1617         /*
1618          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1619          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1620          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1621          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1622          * them beyond the limit.
1623          *
1624          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1625          *      chop it to 15MB.
1626          */
1627         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1628                 extmem = 15 * 1024;
1629
1630         physmap[0] = 0;
1631         physmap[1] = basemem * 1024;
1632         physmap_idx = 2;
1633         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1634         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1635
1636 physmap_done:
1637         /*
1638          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1639          */
1640
1641 #ifdef SMP
1642         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1643         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1644
1645         /* Save EBDA address, if any */
1646         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1647         ebda_addr <<= 4;
1648 #endif
1649
1650         /*
1651          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1652          * highest page of the physical address space.  It should be
1653          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1654          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1655          */
1656         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1657
1658 #ifdef MAXMEM
1659         Maxmem = MAXMEM / 4;
1660 #endif
1661
1662         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1663                 Maxmem = atop(maxmem);
1664
1665         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1666             (boothowto & RB_VERBOSE))
1667                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1668
1669         /*
1670          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1671          * extend the last memory segment to the new limit.
1672          */ 
1673         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1674                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1675
1676         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1677         pmap_bootstrap(first, 0);
1678
1679         /*
1680          * Size up each available chunk of physical memory.
1681          */
1682         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1683         pa_indx = 0;
1684         da_indx = 1;
1685         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1686         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1687         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1688
1689         pte = CMAP1;
1690
1691         /*
1692          * Get dcons buffer address
1693          */
1694         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1695             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1696                 dcons_addr = 0;
1697
1698         /*
1699          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1700          * round up the start address and round down the end address.
1701          */
1702         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1703                 vm_offset_t end;
1704
1705                 end = ptoa(Maxmem);
1706                 if (physmap[i + 1] < end)
1707                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1708                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1709                         int tmp, page_bad, full;
1710 #if 0
1711                         int *ptr = 0;
1712 #else
1713                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1714 #endif
1715                         full = FALSE;
1716
1717                         /*
1718                          * block out kernel memory as not available.
1719                          */
1720                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1721                                 goto do_dump_avail;
1722         
1723                         /*
1724                          * block out dcons buffer
1725                          */
1726                         if (dcons_addr > 0
1727                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1728                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1729                                 goto do_dump_avail;
1730
1731                         page_bad = FALSE;
1732
1733                         /*
1734                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1735                          */
1736                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1737                         cpu_invltlb();
1738
1739                         tmp = *(int *)ptr;
1740                         /*
1741                          * Test for alternating 1's and 0's
1742                          */
1743                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1744                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1745                                 page_bad = TRUE;
1746                         }
1747                         /*
1748                          * Test for alternating 0's and 1's
1749                          */
1750                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1751                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1752                         page_bad = TRUE;
1753                         }
1754                         /*
1755                          * Test for all 1's
1756                          */
1757                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1758                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1759                                 page_bad = TRUE;
1760                         }
1761                         /*
1762                          * Test for all 0's
1763                          */
1764                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1765                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1766                                 page_bad = TRUE;
1767                         }
1768                         /*
1769                          * Restore original value.
1770                          */
1771                         *(int *)ptr = tmp;
1772
1773                         /*
1774                          * Adjust array of valid/good pages.
1775                          */
1776                         if (page_bad == TRUE) {
1777                                 continue;
1778                         }
1779                         /*
1780                          * If this good page is a continuation of the
1781                          * previous set of good pages, then just increase
1782                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1783                          * Note that "end" points one higher than end,
1784                          * making the range >= start and < end.
1785                          * If we're also doing a speculative memory
1786                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1787                          * so that we keep going. The first bad page
1788                          * will terminate the loop.
1789                          */
1790                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1791                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1792                         } else {
1793                                 pa_indx++;
1794                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1795                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1796                                         pa_indx--;
1797                                         full = TRUE;
1798                                         goto do_dump_avail;
1799                                 }
1800                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1801                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1802                         }
1803                         physmem++;
1804 do_dump_avail:
1805                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1806                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1807                         } else {
1808                                 da_indx++;
1809                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1810                                         da_indx--;
1811                                         goto do_next;
1812                                 }
1813                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1814                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1815                         }
1816 do_next:
1817                         if (full)
1818                                 break;
1819
1820                 }
1821         }
1822         *pte = 0;
1823         cpu_invltlb();
1824
1825         /*
1826          * XXX
1827          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1828          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1829          * calculation, etc.).
1830          */
1831         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1832             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1833                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1834                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1835                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1836         }
1837
1838         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1839
1840         /* Trim off space for the message buffer. */
1841         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1842
1843         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1844 }
1845
1846 #ifdef SMP
1847 int apic_io_enable = 1; /* Enabled by default */
1848 TUNABLE_INT("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1849 extern struct machintr_abi MachIntrABI_APIC;
1850 #endif
1851
1852 extern struct machintr_abi MachIntrABI_ICU;
1853 struct machintr_abi MachIntrABI;
1854
1855 /*
1856  * IDT VECTORS:
1857  *      0       Divide by zero
1858  *      1       Debug
1859  *      2       NMI
1860  *      3       BreakPoint
1861  *      4       OverFlow
1862  *      5       Bound-Range
1863  *      6       Invalid OpCode
1864  *      7       Device Not Available (x87)
1865  *      8       Double-Fault
1866  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1867  *      10      Invalid-TSS
1868  *      11      Segment not present
1869  *      12      Stack
1870  *      13      General Protection
1871  *      14      Page Fault
1872  *      15      Reserved
1873  *      16      x87 FP Exception pending
1874  *      17      Alignment Check
1875  *      18      Machine Check
1876  *      19      SIMD floating point
1877  *      20-31   reserved
1878  *      32-255  INTn/external sources
1879  */
1880 void
1881 init386(int first)
1882 {
1883         struct gate_descriptor *gdp;
1884         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1885         struct mdglobaldata *gd;
1886
1887         /*
1888          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1889          */
1890         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1891         bzero(gd, sizeof(*gd));
1892
1893         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1894         thread0.td_gd = &gd->mi;
1895
1896         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1897
1898         metadata_missing = 0;
1899         if (bootinfo.bi_modulep) {
1900                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1901                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1902         } else {
1903                 metadata_missing = 1;
1904         }
1905         if (bootinfo.bi_envp)
1906                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1907
1908         /*
1909          * Setup MachIntrABI
1910          * XXX: Where is the correct place for it?
1911          */
1912         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1913 #ifdef SMP
1914         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1915         if (apic_io_enable)
1916                 MachIntrABI = MachIntrABI_APIC;
1917 #endif
1918
1919         /*
1920          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1921          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1922          */
1923         ncpus = 1;
1924         ncpus2 = 1;
1925         ncpus_fit = 1;
1926         /* Init basic tunables, hz etc */
1927         init_param1();
1928
1929         /*
1930          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1931          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1932          * the address space
1933          */
1934         /*
1935          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1936          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1937          */
1938         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1939         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1940
1941         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1942                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1943         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1944         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1945                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1946
1947         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1948
1949         /*
1950          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1951          * early in the boot sequence because the system assumes
1952          * that 'curthread' is never NULL.
1953          */
1954
1955         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1956 #ifdef BDE_DEBUGGER
1957                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1958                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1959                         continue;
1960 #endif
1961                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1962         }
1963
1964         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1965         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1966         lgdt(&r_gdt);
1967
1968         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1969         cpu_gdinit(gd, 0);
1970         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1971         safepri = TDPRI_MAX;
1972
1973         /* make ldt memory segments */
1974         /*
1975          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1976          * should be spelled ...MAX_USER...
1977          */
1978         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1979         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1980         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1981                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1982
1983         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1984         lldt(_default_ldt);
1985         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1986         /* spinlocks and the BGL */
1987         init_locks();
1988
1989         /*
1990          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1991          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1992          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1993          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1994          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1995          * determine the fault address.
1996          */
1997         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1998 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1999                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2000 #else
2001                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2002 #endif
2003         }
2004         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2005         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2006         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2007         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2008         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2009         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2010         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2011         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2012         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2013         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2014         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2015         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2016         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2017         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2018         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2019         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2020         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2021         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2022         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2023         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2024         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2025                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2026
2027         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2028         r_idt.rd_base = (int) idt;
2029         lidt(&r_idt);
2030
2031         /*
2032          * Initialize the console before we print anything out.
2033          */
2034         cninit();
2035
2036         if (metadata_missing)
2037                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2038
2039 #if     NISA >0
2040         isa_defaultirq();
2041 #endif
2042         rand_initialize();
2043
2044 #ifdef DDB
2045         kdb_init();
2046         if (boothowto & RB_KDB)
2047                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2048 #endif
2049
2050         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2051         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2052         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2054
2055         /*
2056          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2057          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2058          */
2059         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2060         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2061         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2062         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2063         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2064         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2065         ltr(gsel_tss);
2066
2067         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2068             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2069         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2070             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2071         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2072         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2073         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2074         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2075             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2076         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2077         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2078         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2079
2080         vm86_initialize();
2081         getmemsize(first);
2082         init_param2(physmem);
2083
2084         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2085
2086         /* Map the message buffer. */
2087         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2088                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2089
2090         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2091
2092         /* make a call gate to reenter kernel with */
2093         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2094
2095         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2096         gdp->gd_looffset = x++;
2097         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2098         gdp->gd_stkcpy = 1;
2099         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2100         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2101         gdp->gd_p = 1;
2102         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2103
2104         /* XXX does this work? */
2105         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2106         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2107
2108         /* transfer to user mode */
2109
2110         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2111         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2112
2113         /* setup proc 0's pcb */
2114         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2115         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2116         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2117         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2122  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2123  * data space were allocated in locore.
2124  *
2125  * Note: the idlethread's cpl is 0
2126  *
2127  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2128  */
2129 void
2130 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2131 {
2132         if (cpu)
2133                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2134
2135         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2136                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2137                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2138                         0, &gd->mi);
2139         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2140         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2141         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2142         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2143 }
2144
2145 int
2146 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2147 {
2148         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2149             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2150                 return (TRUE);
2151         }
2152         return (FALSE);
2153 }
2154
2155 struct globaldata *
2156 globaldata_find(int cpu)
2157 {
2158         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2159         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2160 }
2161
2162 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2163 static void f00f_hack(void *unused);
2164 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2165
2166 static void
2167 f00f_hack(void *unused) 
2168 {
2169         struct gate_descriptor *new_idt;
2170         vm_offset_t tmp;
2171
2172         if (!has_f00f_bug)
2173                 return;
2174
2175         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2176
2177         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2178
2179         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2180         if (tmp == 0)
2181                 panic("kmem_alloc returned 0");
2182         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2183                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2184         /* Put the first seven entries in the lower page */
2185         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2186         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2187         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2188         lidt(&r_idt);
2189         idt = new_idt;
2190         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2191                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2192                 panic("vm_map_protect failed");
2193         return;
2194 }
2195 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2196
2197 int
2198 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2199 {
2200         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2201         return (0);
2202 }
2203
2204 int
2205 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2206 {
2207         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2208         return (0);
2209 }
2210
2211 int
2212 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2213 {
2214         struct trapframe *tp;
2215
2216         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2217         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2218         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2219         regs->r_es = tp->tf_es;
2220         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2221         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2222         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2223         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2224         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2225         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2226         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2227         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2228         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2229         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2230         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2231         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2232         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2233         return (0);
2234 }
2235
2236 int
2237 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2238 {
2239         struct trapframe *tp;
2240
2241         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2242         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2243             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2244                 return (EINVAL);
2245         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2246         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2247         tp->tf_es = regs->r_es;
2248         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2249         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2250         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2251         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2252         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2253         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2254         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2255         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2256         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2257         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2258         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2259         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2260         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2261         return (0);
2262 }
2263
2264 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2265 static void
2266 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2267 {
2268         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2269         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2270         int i;
2271
2272         /* FPU control/status */
2273         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2274         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2275         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2276         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2277         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2278         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2279         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2280         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2281
2282         /* FPU registers */
2283         for (i = 0; i < 8; ++i)
2284                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2285
2286         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2287 }
2288
2289 static void
2290 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2291 {
2292         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2293         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2294         int i;
2295
2296         /* FPU control/status */
2297         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2298         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2299         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2300         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2301         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2302         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2303         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2304         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2305
2306         /* FPU registers */
2307         for (i = 0; i < 8; ++i)
2308                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2309
2310         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2311 }
2312 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2313
2314 int
2315 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2316 {
2317 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2318         if (cpu_fxsr) {
2319                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2320                                 (struct save87 *)fpregs);
2321                 return (0);
2322         }
2323 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2324         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2325         return (0);
2326 }
2327
2328 int
2329 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2330 {
2331 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2332         if (cpu_fxsr) {
2333                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2334                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2335                 return (0);
2336         }
2337 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2338         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2339         return (0);
2340 }
2341
2342 int
2343 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2344 {
2345         if (lp == NULL) {
2346                 dbregs->dr0 = rdr0();
2347                 dbregs->dr1 = rdr1();
2348                 dbregs->dr2 = rdr2();
2349                 dbregs->dr3 = rdr3();
2350                 dbregs->dr4 = rdr4();
2351                 dbregs->dr5 = rdr5();
2352                 dbregs->dr6 = rdr6();
2353                 dbregs->dr7 = rdr7();
2354         } else {
2355                 struct pcb *pcb;
2356
2357                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2358                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2359                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2360                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2361                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2362                 dbregs->dr4 = 0;
2363                 dbregs->dr5 = 0;
2364                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2365                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2366         }
2367         return (0);
2368 }
2369
2370 int
2371 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2372 {
2373         if (lp == NULL) {
2374                 load_dr0(dbregs->dr0);
2375                 load_dr1(dbregs->dr1);
2376                 load_dr2(dbregs->dr2);
2377                 load_dr3(dbregs->dr3);
2378                 load_dr4(dbregs->dr4);
2379                 load_dr5(dbregs->dr5);
2380                 load_dr6(dbregs->dr6);
2381                 load_dr7(dbregs->dr7);
2382         } else {
2383                 struct pcb *pcb;
2384                 struct ucred *ucred;
2385                 int i;
2386                 uint32_t mask1, mask2;
2387
2388                 /*
2389                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2390                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2391                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2392                  * TRCTRAP.
2393                  */
2394                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2395                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2396                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2397                                 return (EINVAL);
2398                 
2399                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2400                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2401
2402                 /*
2403                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2404                  * process's address space.  If a process could do this, it
2405                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2406                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2407                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2408                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2409                  * uid 0.
2410                  *
2411                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2412                  * address space is written into from within the kernel
2413                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2414                  * from within kernel mode?
2415                  */
2416
2417                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2418                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2419                                 /* dr0 is enabled */
2420                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2421                                         return (EINVAL);
2422                         }
2423
2424                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2425                                 /* dr1 is enabled */
2426                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2427                                         return (EINVAL);
2428                         }
2429
2430                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2431                                 /* dr2 is enabled */
2432                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2433                                         return (EINVAL);
2434                         }
2435
2436                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2437                                 /* dr3 is enabled */
2438                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2439                                         return (EINVAL);
2440                         }
2441                 }
2442
2443                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2444                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2445                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2446                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2447                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2448                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2449
2450                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2451         }
2452
2453         return (0);
2454 }
2455
2456 /*
2457  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2458  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2459  */
2460 int
2461 user_dbreg_trap(void)
2462 {
2463         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2464         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2465         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2466         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2467         int i;
2468         
2469         dr7 = rdr7();
2470         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2471                 /*
2472                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2473                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2474                  * hardware debug registers
2475                  */
2476                 return 0;
2477         }
2478
2479         nbp = 0;
2480         dr6 = rdr6();
2481         bp = dr6 & 0x0000000f;
2482
2483         if (!bp) {
2484                 /*
2485                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2486                  * trap was not caused by any of the debug registers
2487                  */
2488                 return 0;
2489         }
2490
2491         /*
2492          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2493          * which ones and if any of them are user space addresses
2494          */
2495
2496         if (bp & 0x01) {
2497                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2498         }
2499         if (bp & 0x02) {
2500                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2501         }
2502         if (bp & 0x04) {
2503                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2504         }
2505         if (bp & 0x08) {
2506                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2507         }
2508
2509         for (i=0; i<nbp; i++) {
2510                 if (addr[i] <
2511                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2512                         /*
2513                          * addr[i] is in user space
2514                          */
2515                         return nbp;
2516                 }
2517         }
2518
2519         /*
2520          * None of the breakpoints are in user space.
2521          */
2522         return 0;
2523 }
2524
2525
2526 #ifndef DDB
2527 void
2528 Debugger(const char *msg)
2529 {
2530         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2531 }
2532 #endif /* no DDB */
2533
2534 #ifdef DDB
2535
2536 /*
2537  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2538  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2539  * called inside DDB.
2540  *
2541  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2542  */
2543
2544 #undef inb
2545 #undef outb
2546
2547 /* silence compiler warnings */
2548 u_char inb(u_int);
2549 void outb(u_int, u_char);
2550
2551 u_char
2552 inb(u_int port)
2553 {
2554         u_char  data;
2555         /*
2556          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2557          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2558          * if we tell it to load (u_short) port.
2559          */
2560         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2561         return (data);
2562 }
2563
2564 void
2565 outb(u_int port, u_char data)
2566 {
2567         u_char  al;
2568         /*
2569          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2570          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2571          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2572          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2573          */
2574         al = data;
2575         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2576 }
2577
2578 #endif /* DDB */
2579
2580
2581
2582 #include "opt_cpu.h"
2583
2584
2585 /*
2586  * initialize all the SMP locks
2587  */
2588
2589 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2590 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2591
2592 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2593 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2594
2595 /* critical region around INTR() routines */
2596 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2597
2598 /* lock region used by kernel profiling */
2599 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2600
2601 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2602 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2603
2604 /* lock regions around the clock hardware */
2605 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2606
2607 /* lock around the MP rendezvous */
2608 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2609
2610 static void
2611 init_locks(void)
2612 {
2613         /*
2614          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock 
2615          */
2616         /*
2617          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2618          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2619          */
2620 #ifdef SMP
2621         cpu_get_initial_mplock();
2622 #endif
2623         /* DEPRECATED */
2624         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2625         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2626         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2627         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2628         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2629         spin_lock_init(&com_spinlock);
2630         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2631
2632         /* our token pool needs to work early */
2633         lwkt_token_pool_init();
2634 }