sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.135 2008/08/02 01:14:43 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/priv.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.h>
  76 #include <sys/upcall.h>
  77 #include <sys/usched.h>
  78 #include <sys/reg.h>
  79
  80 #include <vm/vm.h>
  81 #include <vm/vm_param.h>
  82 #include <sys/lock.h>
  83 #include <vm/vm_kern.h>
  84 #include <vm/vm_object.h>
  85 #include <vm/vm_page.h>
  86 #include <vm/vm_map.h>
  87 #include <vm/vm_pager.h>
  88 #include <vm/vm_extern.h>
  89
  90 #include <sys/thread2.h>
  91
  92 #include <sys/user.h>
  93 #include <sys/exec.h>
  94 #include <sys/cons.h>
  95
  96 #include <ddb/ddb.h>
  97
  98 #include <machine/cpu.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386(int first);
 124 extern void dblfault_handler(void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup(void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160
 161 static int
 162 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 163 {
 164         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 165         return (error);
 166 }
 167
 168 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 169         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 170
 171 static int
 172 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 173 {
 174         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 175                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 176         return (error);
 177 }
 178
 179 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 180         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 181
 182 static int
 183 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 184 {
 185         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 186                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 187         return (error);
 188 }
 189
 190 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 191         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 192
 193 static int
 194 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 195 {
 196         int error;
 197
 198         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 199          * some initial nulls).
 200          */
 201         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 202                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 203         if(error) return(error);
 204         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 205                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 206                         msgbufp->msg_bufr,req);
 207         }
 208         return(error);
 209 }
 210
 211 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 212         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 213
 214 static int msgbuf_clear;
 215
 216 static int
 217 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 218 {
 219         int error;
 220         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 221                 req);
 222         if (!error && req->newptr) {
 223                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 224                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 225                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 226                 msgbuf_clear=0;
 227         }
 228         return (error);
 229 }
 230
 231 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 232         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 233         "Clear kernel message buffer");
 234
 235 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 236
 237 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 238
 239 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 240 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 241 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 242 static struct trapframe proc0_tf;
 243
 244 static void
 245 cpu_startup(void *dummy)
 246 {
 247         caddr_t v;
 248         vm_size_t size = 0;
 249         vm_offset_t firstaddr;
 250
 251         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 252                 bootverbose++;
 253
 254         /*
 255          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 256          */
 257         kprintf("%s", version);
 258         startrtclock();
 259         printcpuinfo();
 260         panicifcpuunsupported();
 261 #ifdef PERFMON
 262         perfmon_init();
 263 #endif
 264         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 265         /*
 266          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 267          */
 268         if (bootverbose) {
 269                 int indx;
 270
 271                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 272                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 273                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 274
 275                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 276                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 277                             size1 / PAGE_SIZE);
 278                 }
 279         }
 280
 281         /*
 282          * Allocate space for system data structures.
 283          * The first available kernel virtual address is in "v".
 284          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 285          * As pages of memory are allocated and cleared,
 286          * "firstaddr" is incremented.
 287          * An index into the kernel page table corresponding to the
 288          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 289          */
 290
 291         /*
 292          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 293          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 294          * addresses to the various data structures.
 295          */
 296         firstaddr = 0;
 297 again:
 298         v = (caddr_t)firstaddr;
 299
 300 #define valloc(name, type, num) \
 301             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 302 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 303             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 304
 305         /*
 306          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 307          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 308          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 309          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 310          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 311          * maxbcache bytes.
 312          *
 313          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 314          */
 315         if (nbuf == 0) {
 316                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 317                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 318
 319                 nbuf = 50;
 320                 if (kbytes > 4096)
 321                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 322                 if (kbytes > 65536)
 323                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 324                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 325                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 326         }
 327
 328         /*
 329          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 330          * kernel_map.
 331          */
 332         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 333                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 334                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 335         }
 336
 337         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 338 #ifdef NSWBUF_MIN
 339         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 340                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 341 #endif
 342 #ifdef DIRECTIO
 343         ffs_rawread_setup();
 344 #endif
 345
 346         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 347         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 348
 349         /*
 350          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 351          */
 352         if (firstaddr == 0) {
 353                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 354                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 355                 if (firstaddr == 0)
 356                         panic("startup: no room for tables");
 357                 goto again;
 358         }
 359
 360         /*
 361          * End of second pass, addresses have been assigned
 362          */
 363         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 364                 panic("startup: table size inconsistency");
 365
 366         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 367                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 368         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 369                       (nbuf*BKVASIZE));
 370         buffer_map.system_map = 1;
 371         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 372                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 373         pager_map.system_map = 1;
 374
 375 #if defined(USERCONFIG)
 376         userconfig();
 377         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 378 #endif
 379
 380         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 381             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 382
 383         /*
 384          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 385          */
 386         bufinit();
 387         vm_pager_bufferinit();
 388
 389 #ifdef SMP
 390         /*
 391          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 392          */
 393         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 394         mp_announce();
 395 #endif  /* SMP */
 396         cpu_setregs();
 397 }
 398
 399 /*
 400  * Send an interrupt to process.
 401  *
 402  * Stack is set up to allow sigcode stored
 403  * at top to call routine, followed by kcall
 404  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 405  * resets the signal mask, the stack, and the
 406  * frame pointer, it returns to the user
 407  * specified pc, psl.
 408  */
 409 void
 410 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 411 {
 412         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 413         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 414         struct trapframe *regs;
 415         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 416         struct sigframe sf, *sfp;
 417         int oonstack;
 418
 419         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 420         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 421
 422         /* save user context */
 423         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 424         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 425         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 426         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 427         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 428
 429         /* make the size of the saved context visible to userland */
 430         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 431
 432         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 433         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 434                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 435
 436         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 437         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 438             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 439                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 440                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 441                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 442         } else {
 443                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 444         }
 445
 446         /* Translate the signal is appropriate */
 447         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 448                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 449                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 450         }
 451
 452         /* Build the argument list for the signal handler. */
 453         sf.sf_signum = sig;
 454         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 455         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 456                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 457                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 458                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 459
 460                 /* fill siginfo structure */
 461                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 462                 sf.sf_si.si_code = code;
 463                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 464         }
 465         else {
 466                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 467                 sf.sf_siginfo = code;
 468                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 469                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 470         }
 471
 472         /*
 473          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 474          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 475          * eflags.
 476          */
 477         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 478                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 479                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 480
 481                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 482                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 483                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 484                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 485
 486                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 487                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 488                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 489                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 490
 491                 /*
 492                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 493                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 494                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 495                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 496                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 497                  */
 498                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 499         }
 500
 501         /*
 502          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 503          */
 504         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 505
 506         /*
 507          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 508          */
 509         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 510                 /*
 511                  * Something is wrong with the stack pointer.
 512                  * ...Kill the process.
 513                  */
 514                 sigexit(lp, SIGILL);
 515         }
 516
 517         regs->tf_esp = (int)sfp;
 518         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 519
 520         /*
 521          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 522          * on function entry
 523          */
 524         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 525
 526         regs->tf_cs = _ucodesel;
 527         regs->tf_ds = _udatasel;
 528         regs->tf_es = _udatasel;
 529
 530         /*
 531          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 532          * the userland program might be using both.
 533          *
 534          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 535          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 536          * return to userland.
 537          */
 538         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 539                 regs->tf_fs = _udatasel;
 540                 regs->tf_gs = _udatasel;
 541         }
 542         regs->tf_ss = _udatasel;
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 547  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 548  * issue.
 549  *
 550  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 551  * bad idea?
 552  */
 553 int
 554 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 555 {
 556         frame->tf_cs = _ucodesel;
 557         frame->tf_ds = _udatasel;
 558         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 559 #if 0
 560         frame->tf_fs = _udatasel;
 561         frame->tf_gs = _udatasel;
 562 #endif
 563         frame->tf_ss = _udatasel;
 564         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 565         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 566         return(0);
 567 }
 568
 569 int
 570 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 571 {
 572          struct segment_descriptor *desc;
 573          int i;
 574
 575          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 576                 desc = &tls->tls[i];
 577                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 578                         continue;
 579                 if (desc->sd_def32 == 0)
 580                         return(ENXIO);
 581                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 582                         return(ENXIO);
 583                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 584                         return(ENXIO);
 585                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 586                         return(ENXIO);
 587          }
 588          return(0);
 589 }
 590
 591 /*
 592  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 593  *
 594  * System call to cleanup state after a signal
 595  * has been taken.  Reset signal mask and
 596  * stack state from context left by sendsig (above).
 597  * Return to previous pc and psl as specified by
 598  * context left by sendsig. Check carefully to
 599  * make sure that the user has not modified the
 600  * state to gain improper privileges.
 601  */
 602 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 603 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 604
 605 int
 606 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 607 {
 608         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 609         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 610         struct trapframe *regs;
 611         ucontext_t uc;
 612         ucontext_t *ucp;
 613         int cs;
 614         int eflags;
 615         int error;
 616
 617         /*
 618          * We have to copy the information into kernel space so userland
 619          * can't modify it while we are sniffing it.
 620          */
 621         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 622         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 623         if (error)
 624                 return (error);
 625         ucp = &uc;
 626         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 627
 628         if (eflags & PSL_VM) {
 629                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 630                 struct vm86_kernel *vm86;
 631
 632                 /*
 633                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 634                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 635                  */
 636                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 637                         return (EINVAL);
 638                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 639                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 640                         return (EINVAL);
 641
 642                 /* go back to user mode if both flags are set */
 643                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 644                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 645
 646                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 647                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 648                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 649                 } else {
 650                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 651                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 652                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 653                 }
 654                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 655                 tf->tf_eflags = eflags;
 656                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 657                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 658                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 659                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 660                 tf->tf_ds = _udatasel;
 661                 tf->tf_es = _udatasel;
 662 #if 0
 663                 tf->tf_fs = _udatasel;
 664                 tf->tf_gs = _udatasel;
 665 #endif
 666         } else {
 667                 /*
 668                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 669                  */
 670                 /*
 671                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 672                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 673                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 674                  * the signal context during signal handling and there is no
 675                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 676                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 677                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 678                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 679                  */
 680                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 681                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 682                         return(EINVAL);
 683                 }
 684
 685                 /*
 686                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 687                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 688                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 689                  */
 690                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 691                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 692                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 693                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 694                         return(EINVAL);
 695                 }
 696                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 697         }
 698
 699         /*
 700          * Restore the FPU state from the frame
 701          */
 702         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 703
 704         /*
 705          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 706          * semantics against system calls.
 707          */
 708         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 709                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 710
 711         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 712                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 713         else
 714                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 715
 716         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 717         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 718         return(EJUSTRETURN);
 719 }
 720
 721 /*
 722  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 723  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 724  * already been pushed on the stack.
 725  */
 726 struct upc_frame {
 727         register_t      eax;
 728         register_t      ecx;
 729         register_t      edx;
 730         register_t      flags;
 731         register_t      oldip;
 732 };
 733
 734 void
 735 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 736 {
 737         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 738         struct trapframe *regs;
 739         struct upcall upcall;
 740         struct upc_frame upc_frame;
 741         int     crit_count = 0;
 742
 743         /*
 744          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 745          * context, switch back to the virtual kernel context before
 746          * trying to post the signal.
 747          */
 748         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 749                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 750                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 751         }
 752
 753         /*
 754          * Get the upcall data structure
 755          */
 756         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 757             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 758         ) {
 759                 vu->vu_pending = 0;
 760                 kprintf("bad upcall address\n");
 761                 return;
 762         }
 763
 764         /*
 765          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 766          * section count, mark the data structure as pending and return
 767          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 768          */
 769         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 770                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 771                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 772                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 773                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 774                 }
 775                 return;
 776         }
 777
 778         /*
 779          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 780          *
 781          * Bump our critical section count and set or clear the
 782          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 783          * pending.  The user will be responsible for calling
 784          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 785          */
 786         vu->vu_pending = 0;
 787         upcall.upc_pending = morepending;
 788         crit_count += TDPRI_CRIT;
 789         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 790                 sizeof(upcall.upc_pending));
 791         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 792                 sizeof(int));
 793
 794         /*
 795          * Construct a stack frame and issue the upcall
 796          */
 797         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 798         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 799         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 800         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 801         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 802         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 803         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 804             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 805                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 806         } else {
 807                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 808                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 809                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 810                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 811                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 812         }
 813 }
 814
 815 /*
 816  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 817  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 818  * being overwritten by the syscall return value.
 819  *
 820  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 821  * and the function pointer in %eax.
 822  */
 823 int
 824 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 825 {
 826         struct upc_frame upc_frame;
 827         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 828         struct trapframe *regs;
 829         int error;
 830         struct upcall upcall;
 831         int crit_count;
 832
 833         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 834
 835         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 836         if (error == 0) {
 837             if (vu) {
 838                 /*
 839                  * This jumps us to the next ready context.
 840                  */
 841                 vu->vu_pending = 0;
 842                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 843                 crit_count = 0;
 844                 if (error == 0)
 845                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 846                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 847                 if (error == 0)
 848                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 849                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 850                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 851                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 852                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 853                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 854             } else {
 855                 /*
 856                  * This returns us to the originally interrupted code.
 857                  */
 858                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 859                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 860                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 861                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 862                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 863                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 864                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 865                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 866             }
 867         }
 868         if (error == 0)
 869                 error = EJUSTRETURN;
 870         return(error);
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Machine dependent boot() routine
 875  *
 876  * I haven't seen anything to put here yet
 877  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 878  */
 879 void
 880 cpu_boot(int howto)
 881 {
 882 }
 883
 884 /*
 885  * Shutdown the CPU as much as possible
 886  */
 887 void
 888 cpu_halt(void)
 889 {
 890         for (;;)
 891                 __asm__ __volatile("hlt");
 892 }
 893
 894 /*
 895  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 896  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 897  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 898  *
 899  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 900  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 901  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 902  * critical section.
 903  *
 904  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 905  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 906  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 907  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 908  */
 909 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 910 static int      cpu_idle_hltcnt;
 911 static int      cpu_idle_spincnt;
 912 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 913     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 914 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 915     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 916 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 917     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 918
 919 static void
 920 cpu_idle_default_hook(void)
 921 {
 922         /*
 923          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 924          * following the sti.
 925          */
 926         __asm __volatile("sti; hlt");
 927 }
 928
 929 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 930 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 931
 932 void
 933 cpu_idle(void)
 934 {
 935         struct thread *td = curthread;
 936
 937         crit_exit();
 938         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 939         for (;;) {
 940                 /*
 941                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 942                  */
 943                 lwkt_switch();
 944
 945                 /*
 946                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 947                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 948                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 949                  */
 950                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 951                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 952                         __asm __volatile("cli");
 953                         splz();
 954                         if (!lwkt_runnable())
 955                             cpu_idle_hook();
 956 #ifdef SMP
 957                         else
 958                             __asm __volatile("pause");
 959 #endif
 960                         ++cpu_idle_hltcnt;
 961                 } else {
 962                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 963                         splz();
 964 #ifdef SMP
 965                         __asm __volatile("sti; pause");
 966 #else
 967                         __asm __volatile("sti");
 968 #endif
 969                         ++cpu_idle_spincnt;
 970                 }
 971         }
 972 }
 973
 974 /*
 975  * This routine is called when the only runnable threads require
 976  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 977  * we let the scheduler spin.
 978  */
 979 void
 980 cpu_mplock_contested(void)
 981 {
 982         cpu_pause();
 983 }
 984
 985 /*
 986  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 987  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 988  * we let it spin.
 989  */
 990 void
 991 cpu_spinlock_contested(void)
 992 {
 993         cpu_pause();
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Clear registers on exec
 998  */
 999 void
1000 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1001 {
1002         struct thread *td = curthread;
1003         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1004         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1005         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1006
1007         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1008         user_ldt_free(pcb);
1009
1010         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1011         regs->tf_eip = entry;
1012         regs->tf_esp = stack;
1013         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1014         regs->tf_ss = _udatasel;
1015         regs->tf_ds = _udatasel;
1016         regs->tf_es = _udatasel;
1017         regs->tf_fs = _udatasel;
1018         regs->tf_gs = _udatasel;
1019         regs->tf_cs = _ucodesel;
1020
1021         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1022         regs->tf_ebx = ps_strings;
1023
1024         /*
1025          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1026          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1027          */
1028         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1029                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1030                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1031                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1032                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1033                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1034                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1035                 if (pcb == td->td_pcb) {
1036                         /*
1037                          * Clear the debug registers on the running
1038                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1039                          * the next process we switch to.
1040                          */
1041                         reset_dbregs();
1042                 }
1043                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1044         }
1045
1046         /*
1047          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1048          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1049          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1050          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1051          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1052          */
1053         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1054
1055         /*
1056          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1057          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1058          * in npxdna().
1059          */
1060         crit_enter();
1061         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1062
1063 #if NNPX > 0
1064         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1065         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1066 #endif
1067         crit_exit();
1068
1069         /*
1070          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1071          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1072          * return value to 0.
1073          */
1074 }
1075
1076 void
1077 cpu_setregs(void)
1078 {
1079         unsigned int cr0;
1080
1081         cr0 = rcr0();
1082         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1083         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1084         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1085         load_cr0(cr0);
1086         load_gs(_udatasel);
1087 }
1088
1089 static int
1090 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1091 {
1092         int error;
1093         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1094                 req);
1095         if (!error && req->newptr)
1096                 resettodr();
1097         return (error);
1098 }
1099
1100 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1101         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1102
1103 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1104         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1105
1106 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1107         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1108
1109 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1110         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1111
1112 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1113 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1114         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1115
1116 /*
1117  * Initialize 386 and configure to run kernel
1118  */
1119
1120 /*
1121  * Initialize segments & interrupt table
1122  */
1123
1124 int _default_ldt;
1125 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1126 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1127 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1128 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1129
1130 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1131 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1132
1133 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1134 extern int has_f00f_bug;
1135 #endif
1136
1137 static struct i386tss dblfault_tss;
1138 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1139
1140 extern  struct user *proc0paddr;
1141
1142
1143 /* software prototypes -- in more palatable form */
1144 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1145 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1146 {       0x0,                    /* segment base address  */
1147         0x0,                    /* length */
1148         0,                      /* segment type */
1149         0,                      /* segment descriptor priority level */
1150         0,                      /* segment descriptor present */
1151         0, 0,
1152         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1153         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1154 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1155 {       0x0,                    /* segment base address  */
1156         0xfffff,                /* length - all address space */
1157         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1158         0,                      /* segment descriptor priority level */
1159         1,                      /* segment descriptor present */
1160         0, 0,
1161         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1162         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1163 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1164 {       0x0,                    /* segment base address  */
1165         0xfffff,                /* length - all address space */
1166         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1167         0,                      /* segment descriptor priority level */
1168         1,                      /* segment descriptor present */
1169         0, 0,
1170         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1171         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1172 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1173 {       0x0,                    /* segment base address  */
1174         0xfffff,                /* length - all address space */
1175         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1176         0,                      /* segment descriptor priority level */
1177         1,                      /* segment descriptor present */
1178         0, 0,
1179         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1180         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1181 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1182 {
1183         0x0,                    /* segment base address */
1184         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1185         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1186         0,                      /* segment descriptor priority level */
1187         1,                      /* segment descriptor present */
1188         0, 0,
1189         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1190         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1191 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1192 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1193         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1194         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1195         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1196         1,                      /* segment descriptor present */
1197         0, 0,
1198         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1199         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1200 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1201 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1202         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1203         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1204         0,                      /* segment descriptor priority level */
1205         1,                      /* segment descriptor present */
1206         0, 0,
1207         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1208         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1209 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1210 {       0x0,                    /* segment base address  */
1211         0x0,                    /* length - all address space */
1212         0,                      /* segment type */
1213         0,                      /* segment descriptor priority level */
1214         0,                      /* segment descriptor present */
1215         0, 0,
1216         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1217         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1218 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1219 {       0x400,                  /* segment base address */
1220         0xfffff,                /* length */
1221         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1222         0,                      /* segment descriptor priority level */
1223         1,                      /* segment descriptor present */
1224         0, 0,
1225         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1226         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1227 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1228 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1229         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1230         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1231         0,                      /* segment descriptor priority level */
1232         1,                      /* segment descriptor present */
1233         0, 0,
1234         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1235         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1236 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1237 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1238         0xfffff,                /* length */
1239         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1240         0,                      /* segment descriptor priority level */
1241         1,                      /* segment descriptor present */
1242         0, 0,
1243         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1244         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1245 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1246 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1247         0xfffff,                /* length */
1248         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1249         0,                      /* segment descriptor priority level */
1250         1,                      /* segment descriptor present */
1251         0, 0,
1252         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1253         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1254 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1255 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1256         0xfffff,                /* length */
1257         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1258         0,                      /* segment descriptor priority level */
1259         1,                      /* segment descriptor present */
1260         0, 0,
1261         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1262         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1263 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1264 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1265         0xfffff,                /* length */
1266         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1267         0,                      /* segment descriptor priority level */
1268         1,                      /* segment descriptor present */
1269         0, 0,
1270         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1271         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1272 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1273 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1274         0xfffff,                /* length */
1275         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1276         0,                      /* segment descriptor priority level */
1277         1,                      /* segment descriptor present */
1278         0, 0,
1279         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1280         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1281 /* GTLS_START 15 TLS */
1282 {       0x0,                    /* segment base address  */
1283         0x0,                    /* length */
1284         0,                      /* segment type */
1285         0,                      /* segment descriptor priority level */
1286         0,                      /* segment descriptor present */
1287         0, 0,
1288         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1289         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1290 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1291 {       0x0,                    /* segment base address  */
1292         0x0,                    /* length */
1293         0,                      /* segment type */
1294         0,                      /* segment descriptor priority level */
1295         0,                      /* segment descriptor present */
1296         0, 0,
1297         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1298         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1299 /* GTLS_END 17 TLS */
1300 {       0x0,                    /* segment base address  */
1301         0x0,                    /* length */
1302         0,                      /* segment type */
1303         0,                      /* segment descriptor priority level */
1304         0,                      /* segment descriptor present */
1305         0, 0,
1306         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1307         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1308 };
1309
1310 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1311         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1312 {       0x0,                    /* segment base address  */
1313         0x0,                    /* length - all address space */
1314         0,                      /* segment type */
1315         0,                      /* segment descriptor priority level */
1316         0,                      /* segment descriptor present */
1317         0, 0,
1318         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1319         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1320         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1321 {       0x0,                    /* segment base address  */
1322         0x0,                    /* length - all address space */
1323         0,                      /* segment type */
1324         0,                      /* segment descriptor priority level */
1325         0,                      /* segment descriptor present */
1326         0, 0,
1327         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1328         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1329         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1330 {       0x0,                    /* segment base address  */
1331         0x0,                    /* length - all address space */
1332         0,                      /* segment type */
1333         0,                      /* segment descriptor priority level */
1334         0,                      /* segment descriptor present */
1335         0, 0,
1336         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1337         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1338         /* Code Descriptor for user */
1339 {       0x0,                    /* segment base address  */
1340         0xfffff,                /* length - all address space */
1341         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1342         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1343         1,                      /* segment descriptor present */
1344         0, 0,
1345         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1346         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1347         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1348 {       0x0,                    /* segment base address  */
1349         0x0,                    /* length - all address space */
1350         0,                      /* segment type */
1351         0,                      /* segment descriptor priority level */
1352         0,                      /* segment descriptor present */
1353         0, 0,
1354         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1355         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1356         /* Data Descriptor for user */
1357 {       0x0,                    /* segment base address  */
1358         0xfffff,                /* length - all address space */
1359         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1360         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1361         1,                      /* segment descriptor present */
1362         0, 0,
1363         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1364         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1365 };
1366
1367 void
1368 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1369 {
1370         struct gate_descriptor *ip;
1371
1372         ip = idt + idx;
1373         ip->gd_looffset = (int)func;
1374         ip->gd_selector = selec;
1375         ip->gd_stkcpy = 0;
1376         ip->gd_xx = 0;
1377         ip->gd_type = typ;
1378         ip->gd_dpl = dpl;
1379         ip->gd_p = 1;
1380         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1381 }
1382
1383 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1384
1385 extern inthand_t
1386         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1387         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1388         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1389         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1390         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1391         IDTVEC(rsvd0);
1392 extern inthand_t
1393         IDTVEC(int0x80_syscall);
1394
1395 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1396 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1397 #endif
1398
1399 void
1400 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1401 {
1402         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1403         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1404         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1405         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1406         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1407         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1408         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1413  * available physical memory in the system, then test this memory and
1414  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1415  *
1416  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1417  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1418  *
1419  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1420  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1421  */
1422 static void
1423 getmemsize(int first)
1424 {
1425         int i, physmap_idx, pa_indx;
1426         int hasbrokenint12;
1427         u_int basemem, extmem;
1428         struct vm86frame vmf;
1429         struct vm86context vmc;
1430         vm_offset_t pa;
1431         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1432         pt_entry_t *pte;
1433         const char *cp;
1434         struct {
1435                 u_int64_t base;
1436                 u_int64_t length;
1437                 u_int32_t type;
1438         } *smap;
1439         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1440
1441         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1442         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1443         basemem = 0;
1444
1445         /*
1446          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1447          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1448          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1449          */
1450         hasbrokenint12 = 0;
1451         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1452         if (hasbrokenint12) {
1453                 goto int15e820;
1454         }
1455
1456         /*
1457          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1458          * value give the bios some scribble space just in case.
1459          */
1460         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1461         basemem = vmf.vmf_ax;
1462         if (basemem > 640) {
1463                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1464                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1465                 basemem = 636;
1466         }
1467
1468         /*
1469          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1470          * between the end of base memory and the start of
1471          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1472          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1473          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1474          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1475          * to begin with and then parts of it are remapped.
1476          * The parts that aren't remapped form holes that
1477          * remain read-only and are unused by the kernel.
1478          * The base memory area is below the physical end of
1479          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1480          * The part of it from PAGE_SIZE to
1481          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1482          * remapped and used by the kernel later.)
1483          *
1484          * This code is similar to the code used in
1485          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1486          * allocated we simply change the mapping.
1487          */
1488         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1489              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1490                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1491                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1492         }
1493
1494         /*
1495          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1496          * that the bios can scribble on it.
1497          */
1498         pte = vm86paddr;
1499         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1500                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1501
1502 int15e820:
1503         /*
1504          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1505          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1506          */
1507         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1508         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1509
1510         /*
1511          * get memory map with INT 15:E820
1512          */
1513 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1514 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1515
1516         vmc.npages = 0;
1517         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1518         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1519
1520         physmap_idx = 0;
1521         vmf.vmf_ebx = 0;
1522         do {
1523                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1524                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1525                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1526                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1527                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1528                         break;
1529                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1530                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1531                                 smap->type,
1532                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1533                                 (u_int32_t)smap->base,
1534                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1535                                 (u_int32_t)smap->length);
1536
1537                 if (smap->type != 0x01)
1538                         goto next_run;
1539
1540                 if (smap->length == 0)
1541                         goto next_run;
1542
1543                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1544                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1545                             (u_int)(smap->length / 1024));
1546                         goto next_run;
1547                 }
1548
1549                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1550                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1551                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1552                                         kprintf(
1553         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1554                                 goto next_run;
1555                         }
1556                 }
1557
1558                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1559                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1560                         goto next_run;
1561                 }
1562
1563                 physmap_idx += 2;
1564                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1565                         kprintf(
1566                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1567                         break;
1568                 }
1569                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1570                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1571 next_run:
1572                 ; /* fix GCC3.x warning */
1573         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1574
1575         /*
1576          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1577          */
1578         if (basemem == 0) {
1579                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1580                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1581                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1582                                 break;
1583                         }
1584                 }
1585
1586                 if (basemem == 0) {
1587                         basemem = 640;
1588                 }
1589
1590                 if (basemem > 640) {
1591                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1592                                 basemem);
1593                         basemem = 640;
1594                 }
1595
1596                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1597                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1598                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1599                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1600                 }
1601
1602                 pte = vm86paddr;
1603                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1604                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1605         }
1606
1607         if (physmap[1] != 0)
1608                 goto physmap_done;
1609
1610         /*
1611          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1612          */
1613         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1614         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1615                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1616         } else {
1617 #if 0
1618                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1619                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1620                 extmem = vmf.vmf_ax;
1621 #else
1622                 /*
1623                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1624                  */
1625                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1626 #endif
1627         }
1628
1629         /*
1630          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1631          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1632          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1633          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1634          * them beyond the limit.
1635          *
1636          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1637          *      chop it to 15MB.
1638          */
1639         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1640                 extmem = 15 * 1024;
1641
1642         physmap[0] = 0;
1643         physmap[1] = basemem * 1024;
1644         physmap_idx = 2;
1645         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1646         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1647
1648 physmap_done:
1649         /*
1650          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1651          */
1652
1653 #ifdef SMP
1654         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1655         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1656
1657         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1658         mp_probe();
1659 #endif
1660
1661         /*
1662          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1663          * highest page of the physical address space.  It should be
1664          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1665          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1666          */
1667         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1668
1669 #ifdef MAXMEM
1670         Maxmem = MAXMEM / 4;
1671 #endif
1672
1673         /*
1674          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1675          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1676          */
1677         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1678                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1679                 char *ep;
1680
1681                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1682                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1683                         switch(*ep) {
1684                         case 'g':
1685                         case 'G':
1686                                 AllowMem <<= 10;
1687                         case 'm':
1688                         case 'M':
1689                                 AllowMem <<= 10;
1690                         case 'k':
1691                         case 'K':
1692                                 AllowMem <<= 10;
1693                                 break;
1694                         default:
1695                                 AllowMem = sanity = 0;
1696                         }
1697                         if (AllowMem < sanity)
1698                                 AllowMem = 0;
1699                 }
1700                 if (AllowMem == 0)
1701                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1702                 else
1703                         Maxmem = atop(AllowMem);
1704         }
1705
1706         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1707             (boothowto & RB_VERBOSE))
1708                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1709
1710         /*
1711          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1712          * extend the last memory segment to the new limit.
1713          */
1714         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1715                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1716
1717         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1718         pmap_bootstrap(first, 0);
1719
1720         /*
1721          * Size up each available chunk of physical memory.
1722          */
1723         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1724         pa_indx = 0;
1725         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1726         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1727         pte = CMAP1;
1728
1729         /*
1730          * Get dcons buffer address
1731          */
1732         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1733             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1734                 dcons_addr = 0;
1735
1736         /*
1737          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1738          * round up the start address and round down the end address.
1739          */
1740         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1741                 vm_offset_t end;
1742
1743                 end = ptoa(Maxmem);
1744                 if (physmap[i + 1] < end)
1745                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1746                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1747                         int tmp, page_bad;
1748 #if 0
1749                         int *ptr = 0;
1750 #else
1751                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1752 #endif
1753
1754                         /*
1755                          * block out kernel memory as not available.
1756                          */
1757                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1758                                 continue;
1759
1760                         /*
1761                          * block out dcons buffer
1762                          */
1763                         if (dcons_addr > 0
1764                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1765                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1766                                 continue;
1767
1768                         page_bad = FALSE;
1769
1770                         /*
1771                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1772                          */
1773                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1774                         cpu_invltlb();
1775
1776                         tmp = *(int *)ptr;
1777                         /*
1778                          * Test for alternating 1's and 0's
1779                          */
1780                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1781                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1782                                 page_bad = TRUE;
1783                         }
1784                         /*
1785                          * Test for alternating 0's and 1's
1786                          */
1787                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1788                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1789                         page_bad = TRUE;
1790                         }
1791                         /*
1792                          * Test for all 1's
1793                          */
1794                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1795                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1796                                 page_bad = TRUE;
1797                         }
1798                         /*
1799                          * Test for all 0's
1800                          */
1801                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1802                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1803                                 page_bad = TRUE;
1804                         }
1805                         /*
1806                          * Restore original value.
1807                          */
1808                         *(int *)ptr = tmp;
1809
1810                         /*
1811                          * Adjust array of valid/good pages.
1812                          */
1813                         if (page_bad == TRUE) {
1814                                 continue;
1815                         }
1816                         /*
1817                          * If this good page is a continuation of the
1818                          * previous set of good pages, then just increase
1819                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1820                          * Note that "end" points one higher than end,
1821                          * making the range >= start and < end.
1822                          * If we're also doing a speculative memory
1823                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1824                          * so that we keep going. The first bad page
1825                          * will terminate the loop.
1826                          */
1827                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1828                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1829                         } else {
1830                                 pa_indx++;
1831                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1832                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1833                                         pa_indx--;
1834                                         break;
1835                                 }
1836                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1837                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1838                         }
1839                         physmem++;
1840                 }
1841         }
1842         *pte = 0;
1843         cpu_invltlb();
1844
1845         /*
1846          * XXX
1847          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1848          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1849          * calculation, etc.).
1850          */
1851         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1852             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1853                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1854                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1855                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1856         }
1857
1858         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1859
1860         /* Trim off space for the message buffer. */
1861         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1862
1863         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1864 }
1865
1866 /*
1867  * IDT VECTORS:
1868  *      0       Divide by zero
1869  *      1       Debug
1870  *      2       NMI
1871  *      3       BreakPoint
1872  *      4       OverFlow
1873  *      5       Bound-Range
1874  *      6       Invalid OpCode
1875  *      7       Device Not Available (x87)
1876  *      8       Double-Fault
1877  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1878  *      10      Invalid-TSS
1879  *      11      Segment not present
1880  *      12      Stack
1881  *      13      General Protection
1882  *      14      Page Fault
1883  *      15      Reserved
1884  *      16      x87 FP Exception pending
1885  *      17      Alignment Check
1886  *      18      Machine Check
1887  *      19      SIMD floating point
1888  *      20-31   reserved
1889  *      32-255  INTn/external sources
1890  */
1891 void
1892 init386(int first)
1893 {
1894         struct gate_descriptor *gdp;
1895         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1896         struct mdglobaldata *gd;
1897
1898         /*
1899          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1900          */
1901         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1902         bzero(gd, sizeof(*gd));
1903
1904         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1905         thread0.td_gd = &gd->mi;
1906
1907         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1908
1909         metadata_missing = 0;
1910         if (bootinfo.bi_modulep) {
1911                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1912                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1913         } else {
1914                 metadata_missing = 1;
1915         }
1916         if (bootinfo.bi_envp)
1917                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
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                         TDF_MPSAFE, &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 pcb *pcb;
2215         struct trapframe *tp;
2216
2217         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2218         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2219         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2220         regs->r_es = tp->tf_es;
2221         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2222         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2223         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2224         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2225         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2226         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2227         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2228         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2229         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2230         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2231         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2232         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2233         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2234         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2235         return (0);
2236 }
2237
2238 int
2239 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2240 {
2241         struct pcb *pcb;
2242         struct trapframe *tp;
2243
2244         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2245         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2246             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2247                 return (EINVAL);
2248         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2249         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2250         tp->tf_es = regs->r_es;
2251         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2252         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2253         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2254         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2255         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2256         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2257         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2258         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2259         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2260         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2261         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2262         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2263         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2264         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2265         return (0);
2266 }
2267
2268 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2269 static void
2270 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2271 {
2272         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2273         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2274         int i;
2275
2276         /* FPU control/status */
2277         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2278         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2279         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2280         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2281         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2282         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2283         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2284         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2285
2286         /* FPU registers */
2287         for (i = 0; i < 8; ++i)
2288                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2289
2290         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2291 }
2292
2293 static void
2294 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2295 {
2296         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2297         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2298         int i;
2299
2300         /* FPU control/status */
2301         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2302         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2303         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2304         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2305         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2306         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2307         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2308         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2309
2310         /* FPU registers */
2311         for (i = 0; i < 8; ++i)
2312                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2313
2314         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2315 }
2316 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2317
2318 int
2319 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2320 {
2321 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2322         if (cpu_fxsr) {
2323                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2324                                 (struct save87 *)fpregs);
2325                 return (0);
2326         }
2327 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2328         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2329         return (0);
2330 }
2331
2332 int
2333 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2334 {
2335 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2336         if (cpu_fxsr) {
2337                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2338                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2339                 return (0);
2340         }
2341 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2342         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2343         return (0);
2344 }
2345
2346 int
2347 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2348 {
2349         if (lp == NULL) {
2350                 dbregs->dr0 = rdr0();
2351                 dbregs->dr1 = rdr1();
2352                 dbregs->dr2 = rdr2();
2353                 dbregs->dr3 = rdr3();
2354                 dbregs->dr4 = rdr4();
2355                 dbregs->dr5 = rdr5();
2356                 dbregs->dr6 = rdr6();
2357                 dbregs->dr7 = rdr7();
2358         } else {
2359                 struct pcb *pcb;
2360
2361                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2362                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2363                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2364                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2365                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2366                 dbregs->dr4 = 0;
2367                 dbregs->dr5 = 0;
2368                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2369                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2370         }
2371         return (0);
2372 }
2373
2374 int
2375 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2376 {
2377         if (lp == NULL) {
2378                 load_dr0(dbregs->dr0);
2379                 load_dr1(dbregs->dr1);
2380                 load_dr2(dbregs->dr2);
2381                 load_dr3(dbregs->dr3);
2382                 load_dr4(dbregs->dr4);
2383                 load_dr5(dbregs->dr5);
2384                 load_dr6(dbregs->dr6);
2385                 load_dr7(dbregs->dr7);
2386         } else {
2387                 struct pcb *pcb;
2388                 struct ucred *ucred;
2389                 int i;
2390                 uint32_t mask1, mask2;
2391
2392                 /*
2393                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2394                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2395                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2396                  * TRCTRAP.
2397                  */
2398                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2399                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2400                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2401                                 return (EINVAL);
2402
2403                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2404                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2405
2406                 /*
2407                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2408                  * process's address space.  If a process could do this, it
2409                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2410                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2411                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2412                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2413                  * uid 0.
2414                  *
2415                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2416                  * address space is written into from within the kernel
2417                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2418                  * from within kernel mode?
2419                  */
2420
2421                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2422                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2423                                 /* dr0 is enabled */
2424                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2425                                         return (EINVAL);
2426                         }
2427
2428                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2429                                 /* dr1 is enabled */
2430                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2431                                         return (EINVAL);
2432                         }
2433
2434                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2435                                 /* dr2 is enabled */
2436                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2437                                         return (EINVAL);
2438                         }
2439
2440                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2441                                 /* dr3 is enabled */
2442                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2443                                         return (EINVAL);
2444                         }
2445                 }
2446
2447                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2448                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2449                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2450                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2451                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2452                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2453
2454                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2455         }
2456
2457         return (0);
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2462  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2463  */
2464 int
2465 user_dbreg_trap(void)
2466 {
2467         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2468         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2469         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2470         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2471         int i;
2472
2473         dr7 = rdr7();
2474         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2475                 /*
2476                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2477                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2478                  * hardware debug registers
2479                  */
2480                 return 0;
2481         }
2482
2483         nbp = 0;
2484         dr6 = rdr6();
2485         bp = dr6 & 0x0000000f;
2486
2487         if (!bp) {
2488                 /*
2489                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2490                  * trap was not caused by any of the debug registers
2491                  */
2492                 return 0;
2493         }
2494
2495         /*
2496          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2497          * which ones and if any of them are user space addresses
2498          */
2499
2500         if (bp & 0x01) {
2501                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2502         }
2503         if (bp & 0x02) {
2504                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2505         }
2506         if (bp & 0x04) {
2507                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2508         }
2509         if (bp & 0x08) {
2510                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2511         }
2512
2513         for (i=0; i<nbp; i++) {
2514                 if (addr[i] <
2515                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2516                         /*
2517                          * addr[i] is in user space
2518                          */
2519                         return nbp;
2520                 }
2521         }
2522
2523         /*
2524          * None of the breakpoints are in user space.
2525          */
2526         return 0;
2527 }
2528
2529
2530 #ifndef DDB
2531 void
2532 Debugger(const char *msg)
2533 {
2534         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2535 }
2536 #endif /* no DDB */
2537
2538 #ifdef DDB
2539
2540 /*
2541  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2542  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2543  * called inside DDB.
2544  *
2545  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2546  */
2547
2548 #undef inb
2549 #undef outb
2550
2551 /* silence compiler warnings */
2552 u_char inb(u_int);
2553 void outb(u_int, u_char);
2554
2555 u_char
2556 inb(u_int port)
2557 {
2558         u_char  data;
2559         /*
2560          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2561          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2562          * if we tell it to load (u_short) port.
2563          */
2564         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2565         return (data);
2566 }
2567
2568 void
2569 outb(u_int port, u_char data)
2570 {
2571         u_char  al;
2572         /*
2573          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2574          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2575          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2576          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2577          */
2578         al = data;
2579         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2580 }
2581
2582 #endif /* DDB */
2583
2584
2585
2586 #include "opt_cpu.h"
2587
2588
2589 /*
2590  * initialize all the SMP locks
2591  */
2592
2593 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2594 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2595
2596 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2597 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2598
2599 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2600 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2601
2602 /* critical region around INTR() routines */
2603 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2604
2605 /* lock region used by kernel profiling */
2606 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2607
2608 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2609 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2610
2611 /* locks kernel kprintfs */
2612 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2613
2614 /* lock regions around the clock hardware */
2615 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2616
2617 /* lock around the MP rendezvous */
2618 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2619
2620 static void
2621 init_locks(void)
2622 {
2623         /*
2624          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2625          */
2626         /*
2627          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2628          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2629          */
2630 #ifdef SMP
2631         cpu_get_initial_mplock();
2632 #endif
2633         /* DEPRECATED */
2634         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2635         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2636         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2637         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2638         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2639         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2640         spin_lock_init(&com_spinlock);
2641         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2642         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2643
2644         /* our token pool needs to work early */
2645         lwkt_token_pool_init();
2646 }
2647