sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.135 2008/08/02 01:14:43 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/priv.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.h>
  76 #include <sys/upcall.h>
  77 #include <sys/usched.h>
  78 #include <sys/reg.h>
  79
  80 #include <vm/vm.h>
  81 #include <vm/vm_param.h>
  82 #include <sys/lock.h>
  83 #include <vm/vm_kern.h>
  84 #include <vm/vm_object.h>
  85 #include <vm/vm_page.h>
  86 #include <vm/vm_map.h>
  87 #include <vm/vm_pager.h>
  88 #include <vm/vm_extern.h>
  89
  90 #include <sys/thread2.h>
  91
  92 #include <sys/user.h>
  93 #include <sys/exec.h>
  94 #include <sys/cons.h>
  95
  96 #include <ddb/ddb.h>
  97
  98 #include <machine/cpu.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386(int first);
 124 extern void dblfault_handler(void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup(void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160
 161 u_long ebda_addr = 0;
 162
 163 static int
 164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 165 {
 166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 167         return (error);
 168 }
 169
 170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 172
 173 static int
 174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 175 {
 176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 177                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 178         return (error);
 179 }
 180
 181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 183
 184 static int
 185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 194
 195 static int
 196 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 197 {
 198         int error;
 199
 200         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 201          * some initial nulls).
 202          */
 203         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 204                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 205         if(error) return(error);
 206         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 207                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 208                         msgbufp->msg_bufr,req);
 209         }
 210         return(error);
 211 }
 212
 213 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 214         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 215
 216 static int msgbuf_clear;
 217
 218 static int
 219 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 220 {
 221         int error;
 222         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 223                 req);
 224         if (!error && req->newptr) {
 225                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 226                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 227                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 228                 msgbuf_clear=0;
 229         }
 230         return (error);
 231 }
 232
 233 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 234         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 235         "Clear kernel message buffer");
 236
 237 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 238
 239 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 240
 241 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 242 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 243 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 244 static struct trapframe proc0_tf;
 245
 246 static void
 247 cpu_startup(void *dummy)
 248 {
 249         caddr_t v;
 250         vm_size_t size = 0;
 251         vm_offset_t firstaddr;
 252
 253         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 254                 bootverbose++;
 255
 256         /*
 257          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 258          */
 259         kprintf("%s", version);
 260         startrtclock();
 261         printcpuinfo();
 262         panicifcpuunsupported();
 263 #ifdef PERFMON
 264         perfmon_init();
 265 #endif
 266         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 267         /*
 268          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 269          */
 270         if (bootverbose) {
 271                 int indx;
 272
 273                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 274                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 275                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 276
 277                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 278                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 279                             size1 / PAGE_SIZE);
 280                 }
 281         }
 282
 283         /*
 284          * Allocate space for system data structures.
 285          * The first available kernel virtual address is in "v".
 286          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 287          * As pages of memory are allocated and cleared,
 288          * "firstaddr" is incremented.
 289          * An index into the kernel page table corresponding to the
 290          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 291          */
 292
 293         /*
 294          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 295          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 296          * addresses to the various data structures.
 297          */
 298         firstaddr = 0;
 299 again:
 300         v = (caddr_t)firstaddr;
 301
 302 #define valloc(name, type, num) \
 303             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 304 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 305             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 306
 307         /*
 308          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 309          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 310          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 311          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 312          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 313          * maxbcache bytes.
 314          *
 315          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 316          */
 317         if (nbuf == 0) {
 318                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 319                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 320
 321                 nbuf = 50;
 322                 if (kbytes > 4096)
 323                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 324                 if (kbytes > 65536)
 325                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 326                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 327                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 332          * kernel_map.
 333          */
 334         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 335                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 336                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 337         }
 338
 339         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 340 #ifdef NSWBUF_MIN
 341         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 342                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 343 #endif
 344 #ifdef DIRECTIO
 345         ffs_rawread_setup();
 346 #endif
 347
 348         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 349         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 350
 351         /*
 352          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 353          */
 354         if (firstaddr == 0) {
 355                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 356                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 357                 if (firstaddr == 0)
 358                         panic("startup: no room for tables");
 359                 goto again;
 360         }
 361
 362         /*
 363          * End of second pass, addresses have been assigned
 364          */
 365         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 366                 panic("startup: table size inconsistency");
 367
 368         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 369                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 370         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 371                       (nbuf*BKVASIZE));
 372         buffer_map.system_map = 1;
 373         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 374                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 375         pager_map.system_map = 1;
 376
 377 #if defined(USERCONFIG)
 378         userconfig();
 379         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 380 #endif
 381
 382         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 383             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 384
 385         /*
 386          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 387          */
 388         bufinit();
 389         vm_pager_bufferinit();
 390
 391 #ifdef SMP
 392         /*
 393          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 394          */
 395         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 396         mp_announce();
 397 #endif  /* SMP */
 398         cpu_setregs();
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Send an interrupt to process.
 403  *
 404  * Stack is set up to allow sigcode stored
 405  * at top to call routine, followed by kcall
 406  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 407  * resets the signal mask, the stack, and the
 408  * frame pointer, it returns to the user
 409  * specified pc, psl.
 410  */
 411 void
 412 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 413 {
 414         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 415         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 416         struct trapframe *regs;
 417         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 418         struct sigframe sf, *sfp;
 419         int oonstack;
 420
 421         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 422         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 423
 424         /* save user context */
 425         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 426         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 427         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 428         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 429         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 430
 431         /* make the size of the saved context visible to userland */
 432         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 433
 434         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 435         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 436                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 437
 438         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 439         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 440             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 441                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 442                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 443                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 444         } else {
 445                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 446         }
 447
 448         /* Translate the signal is appropriate */
 449         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 450                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 451                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 452         }
 453
 454         /* Build the argument list for the signal handler. */
 455         sf.sf_signum = sig;
 456         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 457         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 458                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 459                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 460                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 461
 462                 /* fill siginfo structure */
 463                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 464                 sf.sf_si.si_code = code;
 465                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 466         }
 467         else {
 468                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 469                 sf.sf_siginfo = code;
 470                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 471                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 472         }
 473
 474         /*
 475          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 476          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 477          * eflags.
 478          */
 479         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 480                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 481                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 482
 483                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 484                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 485                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 487
 488                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 489                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 490                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 491                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 492
 493                 /*
 494                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 495                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 496                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 497                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 498                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 499                  */
 500                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 501         }
 502
 503         /*
 504          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 505          */
 506         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 507
 508         /*
 509          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 510          */
 511         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 512                 /*
 513                  * Something is wrong with the stack pointer.
 514                  * ...Kill the process.
 515                  */
 516                 sigexit(lp, SIGILL);
 517         }
 518
 519         regs->tf_esp = (int)sfp;
 520         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 521
 522         /*
 523          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 524          * on function entry
 525          */
 526         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 527
 528         regs->tf_cs = _ucodesel;
 529         regs->tf_ds = _udatasel;
 530         regs->tf_es = _udatasel;
 531
 532         /*
 533          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 534          * the userland program might be using both.
 535          *
 536          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 537          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 538          * return to userland.
 539          */
 540         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 541                 regs->tf_fs = _udatasel;
 542                 regs->tf_gs = _udatasel;
 543         }
 544         regs->tf_ss = _udatasel;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 549  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 550  * issue.
 551  *
 552  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 553  * bad idea?
 554  */
 555 int
 556 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 557 {
 558         frame->tf_cs = _ucodesel;
 559         frame->tf_ds = _udatasel;
 560         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 561 #if 0
 562         frame->tf_fs = _udatasel;
 563         frame->tf_gs = _udatasel;
 564 #endif
 565         frame->tf_ss = _udatasel;
 566         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 567         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 568         return(0);
 569 }
 570
 571 int
 572 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 573 {
 574          struct segment_descriptor *desc;
 575          int i;
 576
 577          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 578                 desc = &tls->tls[i];
 579                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 580                         continue;
 581                 if (desc->sd_def32 == 0)
 582                         return(ENXIO);
 583                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 584                         return(ENXIO);
 585                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 586                         return(ENXIO);
 587                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 588                         return(ENXIO);
 589          }
 590          return(0);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 595  *
 596  * System call to cleanup state after a signal
 597  * has been taken.  Reset signal mask and
 598  * stack state from context left by sendsig (above).
 599  * Return to previous pc and psl as specified by
 600  * context left by sendsig. Check carefully to
 601  * make sure that the user has not modified the
 602  * state to gain improper privileges.
 603  */
 604 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 605 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 606
 607 int
 608 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 609 {
 610         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 611         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 612         struct trapframe *regs;
 613         ucontext_t uc;
 614         ucontext_t *ucp;
 615         int cs;
 616         int eflags;
 617         int error;
 618
 619         /*
 620          * We have to copy the information into kernel space so userland
 621          * can't modify it while we are sniffing it.
 622          */
 623         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 624         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 625         if (error)
 626                 return (error);
 627         ucp = &uc;
 628         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 629
 630         if (eflags & PSL_VM) {
 631                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 632                 struct vm86_kernel *vm86;
 633
 634                 /*
 635                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 636                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 637                  */
 638                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 639                         return (EINVAL);
 640                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 641                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 642                         return (EINVAL);
 643
 644                 /* go back to user mode if both flags are set */
 645                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 646                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 647
 648                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 649                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 650                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 651                 } else {
 652                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 653                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 654                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 655                 }
 656                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 657                 tf->tf_eflags = eflags;
 658                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 659                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 660                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 661                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 662                 tf->tf_ds = _udatasel;
 663                 tf->tf_es = _udatasel;
 664 #if 0
 665                 tf->tf_fs = _udatasel;
 666                 tf->tf_gs = _udatasel;
 667 #endif
 668         } else {
 669                 /*
 670                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 671                  */
 672                 /*
 673                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 674                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 675                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 676                  * the signal context during signal handling and there is no
 677                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 678                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 679                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 680                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 681                  */
 682                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 683                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 684                         return(EINVAL);
 685                 }
 686
 687                 /*
 688                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 689                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 690                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 691                  */
 692                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 693                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 694                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 695                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 696                         return(EINVAL);
 697                 }
 698                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 699         }
 700
 701         /*
 702          * Restore the FPU state from the frame
 703          */
 704         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 705
 706         /*
 707          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 708          * semantics against system calls.
 709          */
 710         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 711                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 712
 713         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 714                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 715         else
 716                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 717
 718         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 719         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 720         return(EJUSTRETURN);
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 725  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 726  * already been pushed on the stack.
 727  */
 728 struct upc_frame {
 729         register_t      eax;
 730         register_t      ecx;
 731         register_t      edx;
 732         register_t      flags;
 733         register_t      oldip;
 734 };
 735
 736 void
 737 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 738 {
 739         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 740         struct trapframe *regs;
 741         struct upcall upcall;
 742         struct upc_frame upc_frame;
 743         int     crit_count = 0;
 744
 745         /*
 746          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 747          * context, switch back to the virtual kernel context before
 748          * trying to post the signal.
 749          */
 750         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 751                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 752                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 753         }
 754
 755         /*
 756          * Get the upcall data structure
 757          */
 758         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 759             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 760         ) {
 761                 vu->vu_pending = 0;
 762                 kprintf("bad upcall address\n");
 763                 return;
 764         }
 765
 766         /*
 767          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 768          * section count, mark the data structure as pending and return
 769          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 770          */
 771         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 772                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 773                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 774                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 775                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 776                 }
 777                 return;
 778         }
 779
 780         /*
 781          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 782          *
 783          * Bump our critical section count and set or clear the
 784          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 785          * pending.  The user will be responsible for calling
 786          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 787          */
 788         vu->vu_pending = 0;
 789         upcall.upc_pending = morepending;
 790         crit_count += TDPRI_CRIT;
 791         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 792                 sizeof(upcall.upc_pending));
 793         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 794                 sizeof(int));
 795
 796         /*
 797          * Construct a stack frame and issue the upcall
 798          */
 799         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 800         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 801         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 802         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 803         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 804         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 805         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 806             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 807                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 808         } else {
 809                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 810                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 811                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 812                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 813                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 814         }
 815 }
 816
 817 /*
 818  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 819  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 820  * being overwritten by the syscall return value.
 821  *
 822  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 823  * and the function pointer in %eax.
 824  */
 825 int
 826 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 827 {
 828         struct upc_frame upc_frame;
 829         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 830         struct trapframe *regs;
 831         int error;
 832         struct upcall upcall;
 833         int crit_count;
 834
 835         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 836
 837         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 838         if (error == 0) {
 839             if (vu) {
 840                 /*
 841                  * This jumps us to the next ready context.
 842                  */
 843                 vu->vu_pending = 0;
 844                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 845                 crit_count = 0;
 846                 if (error == 0)
 847                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 848                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 849                 if (error == 0)
 850                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 851                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 852                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 853                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 854                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 855                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 856             } else {
 857                 /*
 858                  * This returns us to the originally interrupted code.
 859                  */
 860                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 861                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 862                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 863                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 864                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 865                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 866                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 867                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 868             }
 869         }
 870         if (error == 0)
 871                 error = EJUSTRETURN;
 872         return(error);
 873 }
 874
 875 /*
 876  * Machine dependent boot() routine
 877  *
 878  * I haven't seen anything to put here yet
 879  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 880  */
 881 void
 882 cpu_boot(int howto)
 883 {
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Shutdown the CPU as much as possible
 888  */
 889 void
 890 cpu_halt(void)
 891 {
 892         for (;;)
 893                 __asm__ __volatile("hlt");
 894 }
 895
 896 /*
 897  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 898  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 899  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 900  *
 901  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 902  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 903  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 904  * critical section.
 905  *
 906  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 907  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 908  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 909  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 910  */
 911 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 912 static int      cpu_idle_hltcnt;
 913 static int      cpu_idle_spincnt;
 914 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 915     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 916 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 917     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 918 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 919     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 920
 921 static void
 922 cpu_idle_default_hook(void)
 923 {
 924         /*
 925          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 926          * following the sti.
 927          */
 928         __asm __volatile("sti; hlt");
 929 }
 930
 931 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 932 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 933
 934 void
 935 cpu_idle(void)
 936 {
 937         struct thread *td = curthread;
 938
 939         crit_exit();
 940         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 941         for (;;) {
 942                 /*
 943                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 944                  */
 945                 lwkt_switch();
 946
 947                 /*
 948                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 949                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 950                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 951                  */
 952                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 953                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 954                         __asm __volatile("cli");
 955                         splz();
 956                         if (!lwkt_runnable())
 957                             cpu_idle_hook();
 958 #ifdef SMP
 959                         else
 960                             __asm __volatile("pause");
 961 #endif
 962                         ++cpu_idle_hltcnt;
 963                 } else {
 964                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 965                         splz();
 966 #ifdef SMP
 967                         __asm __volatile("sti; pause");
 968 #else
 969                         __asm __volatile("sti");
 970 #endif
 971                         ++cpu_idle_spincnt;
 972                 }
 973         }
 974 }
 975
 976 /*
 977  * This routine is called when the only runnable threads require
 978  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 979  * we let the scheduler spin.
 980  */
 981 void
 982 cpu_mplock_contested(void)
 983 {
 984         cpu_pause();
 985 }
 986
 987 /*
 988  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 989  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 990  * we let it spin.
 991  */
 992 void
 993 cpu_spinlock_contested(void)
 994 {
 995         cpu_pause();
 996 }
 997
 998 /*
 999  * Clear registers on exec
1000  */
1001 void
1002 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1003 {
1004         struct thread *td = curthread;
1005         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1006         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1007         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1008
1009         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1010         user_ldt_free(pcb);
1011
1012         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1013         regs->tf_eip = entry;
1014         regs->tf_esp = stack;
1015         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1016         regs->tf_ss = _udatasel;
1017         regs->tf_ds = _udatasel;
1018         regs->tf_es = _udatasel;
1019         regs->tf_fs = _udatasel;
1020         regs->tf_gs = _udatasel;
1021         regs->tf_cs = _ucodesel;
1022
1023         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1024         regs->tf_ebx = ps_strings;
1025
1026         /*
1027          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1028          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1029          */
1030         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1031                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1032                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1033                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1034                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1035                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1036                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1037                 if (pcb == td->td_pcb) {
1038                         /*
1039                          * Clear the debug registers on the running
1040                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1041                          * the next process we switch to.
1042                          */
1043                         reset_dbregs();
1044                 }
1045                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1050          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1051          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1052          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1053          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1054          */
1055         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1056
1057         /*
1058          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1059          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1060          * in npxdna().
1061          */
1062         crit_enter();
1063         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1064
1065 #if NNPX > 0
1066         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1067         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1068 #endif
1069         crit_exit();
1070
1071         /*
1072          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1073          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1074          * return value to 0.
1075          */
1076 }
1077
1078 void
1079 cpu_setregs(void)
1080 {
1081         unsigned int cr0;
1082
1083         cr0 = rcr0();
1084         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1085         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1086         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1087         load_cr0(cr0);
1088         load_gs(_udatasel);
1089 }
1090
1091 static int
1092 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1093 {
1094         int error;
1095         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1096                 req);
1097         if (!error && req->newptr)
1098                 resettodr();
1099         return (error);
1100 }
1101
1102 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1103         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1104
1105 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1106         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1107
1108 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1109         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1110
1111 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1112         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1113
1114 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1115 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1116         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1117
1118 /*
1119  * Initialize 386 and configure to run kernel
1120  */
1121
1122 /*
1123  * Initialize segments & interrupt table
1124  */
1125
1126 int _default_ldt;
1127 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1128 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1129 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1130 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1131
1132 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1133 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1134
1135 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1136 extern int has_f00f_bug;
1137 #endif
1138
1139 static struct i386tss dblfault_tss;
1140 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1141
1142 extern  struct user *proc0paddr;
1143
1144
1145 /* software prototypes -- in more palatable form */
1146 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1147 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1148 {       0x0,                    /* segment base address  */
1149         0x0,                    /* length */
1150         0,                      /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         0,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1155         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1157 {       0x0,                    /* segment base address  */
1158         0xfffff,                /* length - all address space */
1159         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1160         0,                      /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1164         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1166 {       0x0,                    /* segment base address  */
1167         0xfffff,                /* length - all address space */
1168         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0xfffff,                /* length - all address space */
1177         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         1,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1184 {
1185         0x0,                    /* segment base address */
1186         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1187         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1188         0,                      /* segment descriptor priority level */
1189         1,                      /* segment descriptor present */
1190         0, 0,
1191         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1192         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1193 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1194 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1195         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1196         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1197         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1198         1,                      /* segment descriptor present */
1199         0, 0,
1200         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1201         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1202 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1203 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1204         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1205         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1206         0,                      /* segment descriptor priority level */
1207         1,                      /* segment descriptor present */
1208         0, 0,
1209         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1210         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1211 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1212 {       0x0,                    /* segment base address  */
1213         0x0,                    /* length - all address space */
1214         0,                      /* segment type */
1215         0,                      /* segment descriptor priority level */
1216         0,                      /* segment descriptor present */
1217         0, 0,
1218         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1219         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1220 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1221 {       0x400,                  /* segment base address */
1222         0xfffff,                /* length */
1223         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1224         0,                      /* segment descriptor priority level */
1225         1,                      /* segment descriptor present */
1226         0, 0,
1227         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1228         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1229 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1230 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1231         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1232         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1233         0,                      /* segment descriptor priority level */
1234         1,                      /* segment descriptor present */
1235         0, 0,
1236         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1237         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1238 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1239 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1240         0xfffff,                /* length */
1241         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1242         0,                      /* segment descriptor priority level */
1243         1,                      /* segment descriptor present */
1244         0, 0,
1245         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1246         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1247 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1248 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1249         0xfffff,                /* length */
1250         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1251         0,                      /* segment descriptor priority level */
1252         1,                      /* segment descriptor present */
1253         0, 0,
1254         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1255         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1256 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1257 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1258         0xfffff,                /* length */
1259         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1260         0,                      /* segment descriptor priority level */
1261         1,                      /* segment descriptor present */
1262         0, 0,
1263         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1264         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1265 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1266 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1267         0xfffff,                /* length */
1268         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1269         0,                      /* segment descriptor priority level */
1270         1,                      /* segment descriptor present */
1271         0, 0,
1272         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1273         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1274 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1275 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1276         0xfffff,                /* length */
1277         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1278         0,                      /* segment descriptor priority level */
1279         1,                      /* segment descriptor present */
1280         0, 0,
1281         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1282         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1283 /* GTLS_START 15 TLS */
1284 {       0x0,                    /* segment base address  */
1285         0x0,                    /* length */
1286         0,                      /* segment type */
1287         0,                      /* segment descriptor priority level */
1288         0,                      /* segment descriptor present */
1289         0, 0,
1290         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1291         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1292 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1293 {       0x0,                    /* segment base address  */
1294         0x0,                    /* length */
1295         0,                      /* segment type */
1296         0,                      /* segment descriptor priority level */
1297         0,                      /* segment descriptor present */
1298         0, 0,
1299         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1300         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1301 /* GTLS_END 17 TLS */
1302 {       0x0,                    /* segment base address  */
1303         0x0,                    /* length */
1304         0,                      /* segment type */
1305         0,                      /* segment descriptor priority level */
1306         0,                      /* segment descriptor present */
1307         0, 0,
1308         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1309         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1310 };
1311
1312 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1313         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1314 {       0x0,                    /* segment base address  */
1315         0x0,                    /* length - all address space */
1316         0,                      /* segment type */
1317         0,                      /* segment descriptor priority level */
1318         0,                      /* segment descriptor present */
1319         0, 0,
1320         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1321         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1322         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1323 {       0x0,                    /* segment base address  */
1324         0x0,                    /* length - all address space */
1325         0,                      /* segment type */
1326         0,                      /* segment descriptor priority level */
1327         0,                      /* segment descriptor present */
1328         0, 0,
1329         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1330         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1331         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1332 {       0x0,                    /* segment base address  */
1333         0x0,                    /* length - all address space */
1334         0,                      /* segment type */
1335         0,                      /* segment descriptor priority level */
1336         0,                      /* segment descriptor present */
1337         0, 0,
1338         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1339         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1340         /* Code Descriptor for user */
1341 {       0x0,                    /* segment base address  */
1342         0xfffff,                /* length - all address space */
1343         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1344         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1345         1,                      /* segment descriptor present */
1346         0, 0,
1347         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1348         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1349         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1350 {       0x0,                    /* segment base address  */
1351         0x0,                    /* length - all address space */
1352         0,                      /* segment type */
1353         0,                      /* segment descriptor priority level */
1354         0,                      /* segment descriptor present */
1355         0, 0,
1356         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1357         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1358         /* Data Descriptor for user */
1359 {       0x0,                    /* segment base address  */
1360         0xfffff,                /* length - all address space */
1361         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1362         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1363         1,                      /* segment descriptor present */
1364         0, 0,
1365         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1366         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1367 };
1368
1369 void
1370 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1371 {
1372         struct gate_descriptor *ip;
1373
1374         ip = idt + idx;
1375         ip->gd_looffset = (int)func;
1376         ip->gd_selector = selec;
1377         ip->gd_stkcpy = 0;
1378         ip->gd_xx = 0;
1379         ip->gd_type = typ;
1380         ip->gd_dpl = dpl;
1381         ip->gd_p = 1;
1382         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1383 }
1384
1385 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1386
1387 extern inthand_t
1388         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1389         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1390         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1391         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1392         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1393         IDTVEC(rsvd0);
1394 extern inthand_t
1395         IDTVEC(int0x80_syscall);
1396
1397 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1398 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1399 #endif
1400
1401 void
1402 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1403 {
1404         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1405         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1406         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1407         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1408         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1409         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1410         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1415  * available physical memory in the system, then test this memory and
1416  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1417  *
1418  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1419  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1420  *
1421  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1422  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1423  */
1424 static void
1425 getmemsize(int first)
1426 {
1427         int i, physmap_idx, pa_indx;
1428         int hasbrokenint12;
1429         u_int basemem, extmem;
1430         struct vm86frame vmf;
1431         struct vm86context vmc;
1432         vm_offset_t pa;
1433         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1434         pt_entry_t *pte;
1435         const char *cp;
1436         struct {
1437                 u_int64_t base;
1438                 u_int64_t length;
1439                 u_int32_t type;
1440         } *smap;
1441         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1442
1443         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1444         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1445         basemem = 0;
1446
1447         /*
1448          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1449          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1450          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1451          */
1452         hasbrokenint12 = 0;
1453         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1454         if (hasbrokenint12) {
1455                 goto int15e820;
1456         }
1457
1458         /*
1459          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1460          * value give the bios some scribble space just in case.
1461          */
1462         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1463         basemem = vmf.vmf_ax;
1464         if (basemem > 640) {
1465                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1466                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1467                 basemem = 636;
1468         }
1469
1470         /*
1471          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1472          * between the end of base memory and the start of
1473          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1474          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1475          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1476          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1477          * to begin with and then parts of it are remapped.
1478          * The parts that aren't remapped form holes that
1479          * remain read-only and are unused by the kernel.
1480          * The base memory area is below the physical end of
1481          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1482          * The part of it from PAGE_SIZE to
1483          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1484          * remapped and used by the kernel later.)
1485          *
1486          * This code is similar to the code used in
1487          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1488          * allocated we simply change the mapping.
1489          */
1490         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1491              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1492                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1493                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1494         }
1495
1496         /*
1497          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1498          * that the bios can scribble on it.
1499          */
1500         pte = vm86paddr;
1501         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1502                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1503
1504 int15e820:
1505         /*
1506          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1507          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1508          */
1509         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1510         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1511
1512         /*
1513          * get memory map with INT 15:E820
1514          */
1515 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1516 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1517
1518         vmc.npages = 0;
1519         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1520         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1521
1522         physmap_idx = 0;
1523         vmf.vmf_ebx = 0;
1524         do {
1525                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1526                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1527                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1528                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1529                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1530                         break;
1531                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1532                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1533                                 smap->type,
1534                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1535                                 (u_int32_t)smap->base,
1536                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1537                                 (u_int32_t)smap->length);
1538
1539                 if (smap->type != 0x01)
1540                         goto next_run;
1541
1542                 if (smap->length == 0)
1543                         goto next_run;
1544
1545                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1546                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1547                             (u_int)(smap->length / 1024));
1548                         goto next_run;
1549                 }
1550
1551                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1552                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1553                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1554                                         kprintf(
1555         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1556                                 goto next_run;
1557                         }
1558                 }
1559
1560                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1561                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1562                         goto next_run;
1563                 }
1564
1565                 physmap_idx += 2;
1566                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1567                         kprintf(
1568                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1569                         break;
1570                 }
1571                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1572                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1573 next_run:
1574                 ; /* fix GCC3.x warning */
1575         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1576
1577         /*
1578          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1579          */
1580         if (basemem == 0) {
1581                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1582                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1583                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1584                                 break;
1585                         }
1586                 }
1587
1588                 if (basemem == 0) {
1589                         basemem = 640;
1590                 }
1591
1592                 if (basemem > 640) {
1593                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1594                                 basemem);
1595                         basemem = 640;
1596                 }
1597
1598                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1599                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1600                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1601                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1602                 }
1603
1604                 pte = vm86paddr;
1605                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1606                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1607         }
1608
1609         if (physmap[1] != 0)
1610                 goto physmap_done;
1611
1612         /*
1613          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1614          */
1615         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1616         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1617                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1618         } else {
1619 #if 0
1620                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1621                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1622                 extmem = vmf.vmf_ax;
1623 #else
1624                 /*
1625                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1626                  */
1627                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1628 #endif
1629         }
1630
1631         /*
1632          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1633          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1634          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1635          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1636          * them beyond the limit.
1637          *
1638          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1639          *      chop it to 15MB.
1640          */
1641         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1642                 extmem = 15 * 1024;
1643
1644         physmap[0] = 0;
1645         physmap[1] = basemem * 1024;
1646         physmap_idx = 2;
1647         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1648         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1649
1650 physmap_done:
1651         /*
1652          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1653          */
1654
1655 #ifdef SMP
1656         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1657         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1658
1659         /* Save EBDA address, if any */
1660         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1661         ebda_addr <<= 4;
1662 #endif
1663
1664         /*
1665          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1666          * highest page of the physical address space.  It should be
1667          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1668          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1669          */
1670         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1671
1672 #ifdef MAXMEM
1673         Maxmem = MAXMEM / 4;
1674 #endif
1675
1676         /*
1677          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1678          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1679          */
1680         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1681                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1682                 char *ep;
1683
1684                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1685                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1686                         switch(*ep) {
1687                         case 'g':
1688                         case 'G':
1689                                 AllowMem <<= 10;
1690                         case 'm':
1691                         case 'M':
1692                                 AllowMem <<= 10;
1693                         case 'k':
1694                         case 'K':
1695                                 AllowMem <<= 10;
1696                                 break;
1697                         default:
1698                                 AllowMem = sanity = 0;
1699                         }
1700                         if (AllowMem < sanity)
1701                                 AllowMem = 0;
1702                 }
1703                 if (AllowMem == 0)
1704                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1705                 else
1706                         Maxmem = atop(AllowMem);
1707         }
1708
1709         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1710             (boothowto & RB_VERBOSE))
1711                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1712
1713         /*
1714          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1715          * extend the last memory segment to the new limit.
1716          */
1717         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1718                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1719
1720         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1721         pmap_bootstrap(first, 0);
1722
1723         /*
1724          * Size up each available chunk of physical memory.
1725          */
1726         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1727         pa_indx = 0;
1728         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1729         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1730         pte = CMAP1;
1731
1732         /*
1733          * Get dcons buffer address
1734          */
1735         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1736             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1737                 dcons_addr = 0;
1738
1739         /*
1740          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1741          * round up the start address and round down the end address.
1742          */
1743         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1744                 vm_offset_t end;
1745
1746                 end = ptoa(Maxmem);
1747                 if (physmap[i + 1] < end)
1748                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1749                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1750                         int tmp, page_bad;
1751 #if 0
1752                         int *ptr = 0;
1753 #else
1754                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1755 #endif
1756
1757                         /*
1758                          * block out kernel memory as not available.
1759                          */
1760                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1761                                 continue;
1762
1763                         /*
1764                          * block out dcons buffer
1765                          */
1766                         if (dcons_addr > 0
1767                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1768                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1769                                 continue;
1770
1771                         page_bad = FALSE;
1772
1773                         /*
1774                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1775                          */
1776                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1777                         cpu_invltlb();
1778
1779                         tmp = *(int *)ptr;
1780                         /*
1781                          * Test for alternating 1's and 0's
1782                          */
1783                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1784                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1785                                 page_bad = TRUE;
1786                         }
1787                         /*
1788                          * Test for alternating 0's and 1's
1789                          */
1790                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1791                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1792                         page_bad = TRUE;
1793                         }
1794                         /*
1795                          * Test for all 1's
1796                          */
1797                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1798                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1799                                 page_bad = TRUE;
1800                         }
1801                         /*
1802                          * Test for all 0's
1803                          */
1804                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1805                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1806                                 page_bad = TRUE;
1807                         }
1808                         /*
1809                          * Restore original value.
1810                          */
1811                         *(int *)ptr = tmp;
1812
1813                         /*
1814                          * Adjust array of valid/good pages.
1815                          */
1816                         if (page_bad == TRUE) {
1817                                 continue;
1818                         }
1819                         /*
1820                          * If this good page is a continuation of the
1821                          * previous set of good pages, then just increase
1822                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1823                          * Note that "end" points one higher than end,
1824                          * making the range >= start and < end.
1825                          * If we're also doing a speculative memory
1826                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1827                          * so that we keep going. The first bad page
1828                          * will terminate the loop.
1829                          */
1830                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1831                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1832                         } else {
1833                                 pa_indx++;
1834                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1835                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1836                                         pa_indx--;
1837                                         break;
1838                                 }
1839                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1840                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1841                         }
1842                         physmem++;
1843                 }
1844         }
1845         *pte = 0;
1846         cpu_invltlb();
1847
1848         /*
1849          * XXX
1850          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1851          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1852          * calculation, etc.).
1853          */
1854         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1855             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1856                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1857                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1858                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1859         }
1860
1861         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1862
1863         /* Trim off space for the message buffer. */
1864         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1865
1866         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1867 }
1868
1869 /*
1870  * IDT VECTORS:
1871  *      0       Divide by zero
1872  *      1       Debug
1873  *      2       NMI
1874  *      3       BreakPoint
1875  *      4       OverFlow
1876  *      5       Bound-Range
1877  *      6       Invalid OpCode
1878  *      7       Device Not Available (x87)
1879  *      8       Double-Fault
1880  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1881  *      10      Invalid-TSS
1882  *      11      Segment not present
1883  *      12      Stack
1884  *      13      General Protection
1885  *      14      Page Fault
1886  *      15      Reserved
1887  *      16      x87 FP Exception pending
1888  *      17      Alignment Check
1889  *      18      Machine Check
1890  *      19      SIMD floating point
1891  *      20-31   reserved
1892  *      32-255  INTn/external sources
1893  */
1894 void
1895 init386(int first)
1896 {
1897         struct gate_descriptor *gdp;
1898         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1899         struct mdglobaldata *gd;
1900
1901         /*
1902          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1903          */
1904         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1905         bzero(gd, sizeof(*gd));
1906
1907         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1908         thread0.td_gd = &gd->mi;
1909
1910         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1911
1912         metadata_missing = 0;
1913         if (bootinfo.bi_modulep) {
1914                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1915                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1916         } else {
1917                 metadata_missing = 1;
1918         }
1919         if (bootinfo.bi_envp)
1920                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1921
1922         /*
1923          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1924          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1925          */
1926         ncpus = 1;
1927         ncpus2 = 1;
1928         ncpus_fit = 1;
1929         /* Init basic tunables, hz etc */
1930         init_param1();
1931
1932         /*
1933          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1934          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1935          * the address space
1936          */
1937         /*
1938          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1939          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1940          */
1941         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1942         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1943
1944         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1945                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1946         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1947         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1948                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1949
1950         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1951
1952         /*
1953          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1954          * early in the boot sequence because the system assumes
1955          * that 'curthread' is never NULL.
1956          */
1957
1958         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1959 #ifdef BDE_DEBUGGER
1960                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1961                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1962                         continue;
1963 #endif
1964                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1965         }
1966
1967         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1968         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1969         lgdt(&r_gdt);
1970
1971         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1972         cpu_gdinit(gd, 0);
1973         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1974         safepri = TDPRI_MAX;
1975
1976         /* make ldt memory segments */
1977         /*
1978          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1979          * should be spelled ...MAX_USER...
1980          */
1981         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1982         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1983         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1984                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1985
1986         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1987         lldt(_default_ldt);
1988         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1989         /* spinlocks and the BGL */
1990         init_locks();
1991
1992         /*
1993          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1994          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1995          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1996          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1997          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1998          * determine the fault address.
1999          */
2000         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2001 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2002                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2003 #else
2004                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2005 #endif
2006         }
2007         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2008         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2009         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2010         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2011         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2012         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2013         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2014         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2015         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2016         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2017         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2018         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2019         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2020         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2021         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2022         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2023         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2024         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2025         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2026         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2028                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029
2030         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2031         r_idt.rd_base = (int) idt;
2032         lidt(&r_idt);
2033
2034         /*
2035          * Initialize the console before we print anything out.
2036          */
2037         cninit();
2038
2039         if (metadata_missing)
2040                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2041
2042 #if     NISA >0
2043         isa_defaultirq();
2044 #endif
2045         rand_initialize();
2046
2047 #ifdef DDB
2048         kdb_init();
2049         if (boothowto & RB_KDB)
2050                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2051 #endif
2052
2053         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2054         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2055         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2056         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2057
2058         /*
2059          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2060          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2061          */
2062         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2063         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2064         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2065         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2066         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2067         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2068         ltr(gsel_tss);
2069
2070         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2071             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2072         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2073             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2074         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2075         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2076         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2077         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2078             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2079         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2080         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2081         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2082
2083         vm86_initialize();
2084         getmemsize(first);
2085         init_param2(physmem);
2086
2087         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2088
2089         /* Map the message buffer. */
2090         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2091                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2092
2093         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2094
2095         /* make a call gate to reenter kernel with */
2096         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2097
2098         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2099         gdp->gd_looffset = x++;
2100         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2101         gdp->gd_stkcpy = 1;
2102         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2103         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2104         gdp->gd_p = 1;
2105         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2106
2107         /* XXX does this work? */
2108         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2109         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2110
2111         /* transfer to user mode */
2112
2113         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2114         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2115
2116         /* setup proc 0's pcb */
2117         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2118         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2119         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2120         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2125  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2126  * data space were allocated in locore.
2127  *
2128  * Note: the idlethread's cpl is 0
2129  *
2130  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2131  */
2132 void
2133 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2134 {
2135         if (cpu)
2136                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2137
2138         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2139                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2140                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2141                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2142         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2143         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2144         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2145         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2146 }
2147
2148 int
2149 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2150 {
2151         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2152             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2153                 return (TRUE);
2154         }
2155         return (FALSE);
2156 }
2157
2158 struct globaldata *
2159 globaldata_find(int cpu)
2160 {
2161         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2162         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2163 }
2164
2165 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2166 static void f00f_hack(void *unused);
2167 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2168
2169 static void
2170 f00f_hack(void *unused)
2171 {
2172         struct gate_descriptor *new_idt;
2173         vm_offset_t tmp;
2174
2175         if (!has_f00f_bug)
2176                 return;
2177
2178         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2179
2180         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2181
2182         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2183         if (tmp == 0)
2184                 panic("kmem_alloc returned 0");
2185         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2186                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2187         /* Put the first seven entries in the lower page */
2188         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2189         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2190         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2191         lidt(&r_idt);
2192         idt = new_idt;
2193         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2194                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2195                 panic("vm_map_protect failed");
2196         return;
2197 }
2198 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2199
2200 int
2201 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2202 {
2203         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2204         return (0);
2205 }
2206
2207 int
2208 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2209 {
2210         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2211         return (0);
2212 }
2213
2214 int
2215 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2216 {
2217         struct pcb *pcb;
2218         struct trapframe *tp;
2219
2220         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2221         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2222         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2223         regs->r_es = tp->tf_es;
2224         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2225         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2226         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2227         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2228         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2229         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2230         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2231         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2232         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2233         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2234         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2235         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2236         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2237         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2238         return (0);
2239 }
2240
2241 int
2242 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2243 {
2244         struct pcb *pcb;
2245         struct trapframe *tp;
2246
2247         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2248         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2249             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2250                 return (EINVAL);
2251         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2252         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2253         tp->tf_es = regs->r_es;
2254         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2255         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2256         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2257         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2258         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2259         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2260         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2261         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2262         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2263         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2264         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2265         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2266         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2267         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2268         return (0);
2269 }
2270
2271 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2272 static void
2273 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2274 {
2275         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2276         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2277         int i;
2278
2279         /* FPU control/status */
2280         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2281         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2282         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2283         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2284         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2285         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2286         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2287         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2288
2289         /* FPU registers */
2290         for (i = 0; i < 8; ++i)
2291                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2292
2293         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2294 }
2295
2296 static void
2297 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2298 {
2299         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2300         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2301         int i;
2302
2303         /* FPU control/status */
2304         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2305         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2306         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2307         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2308         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2309         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2310         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2311         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2312
2313         /* FPU registers */
2314         for (i = 0; i < 8; ++i)
2315                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2316
2317         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2318 }
2319 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2320
2321 int
2322 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2323 {
2324 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2325         if (cpu_fxsr) {
2326                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2327                                 (struct save87 *)fpregs);
2328                 return (0);
2329         }
2330 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2331         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2332         return (0);
2333 }
2334
2335 int
2336 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2337 {
2338 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2339         if (cpu_fxsr) {
2340                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2341                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2342                 return (0);
2343         }
2344 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2345         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2346         return (0);
2347 }
2348
2349 int
2350 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2351 {
2352         if (lp == NULL) {
2353                 dbregs->dr0 = rdr0();
2354                 dbregs->dr1 = rdr1();
2355                 dbregs->dr2 = rdr2();
2356                 dbregs->dr3 = rdr3();
2357                 dbregs->dr4 = rdr4();
2358                 dbregs->dr5 = rdr5();
2359                 dbregs->dr6 = rdr6();
2360                 dbregs->dr7 = rdr7();
2361         } else {
2362                 struct pcb *pcb;
2363
2364                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2365                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2366                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2367                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2368                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2369                 dbregs->dr4 = 0;
2370                 dbregs->dr5 = 0;
2371                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2372                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2373         }
2374         return (0);
2375 }
2376
2377 int
2378 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2379 {
2380         if (lp == NULL) {
2381                 load_dr0(dbregs->dr0);
2382                 load_dr1(dbregs->dr1);
2383                 load_dr2(dbregs->dr2);
2384                 load_dr3(dbregs->dr3);
2385                 load_dr4(dbregs->dr4);
2386                 load_dr5(dbregs->dr5);
2387                 load_dr6(dbregs->dr6);
2388                 load_dr7(dbregs->dr7);
2389         } else {
2390                 struct pcb *pcb;
2391                 struct ucred *ucred;
2392                 int i;
2393                 uint32_t mask1, mask2;
2394
2395                 /*
2396                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2397                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2398                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2399                  * TRCTRAP.
2400                  */
2401                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2402                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2403                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2404                                 return (EINVAL);
2405
2406                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2407                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2408
2409                 /*
2410                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2411                  * process's address space.  If a process could do this, it
2412                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2413                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2414                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2415                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2416                  * uid 0.
2417                  *
2418                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2419                  * address space is written into from within the kernel
2420                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2421                  * from within kernel mode?
2422                  */
2423
2424                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2425                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2426                                 /* dr0 is enabled */
2427                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2428                                         return (EINVAL);
2429                         }
2430
2431                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2432                                 /* dr1 is enabled */
2433                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2434                                         return (EINVAL);
2435                         }
2436
2437                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2438                                 /* dr2 is enabled */
2439                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2440                                         return (EINVAL);
2441                         }
2442
2443                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2444                                 /* dr3 is enabled */
2445                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2446                                         return (EINVAL);
2447                         }
2448                 }
2449
2450                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2451                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2452                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2453                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2454                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2455                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2456
2457                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2458         }
2459
2460         return (0);
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2465  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2466  */
2467 int
2468 user_dbreg_trap(void)
2469 {
2470         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2471         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2472         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2473         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2474         int i;
2475
2476         dr7 = rdr7();
2477         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2478                 /*
2479                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2480                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2481                  * hardware debug registers
2482                  */
2483                 return 0;
2484         }
2485
2486         nbp = 0;
2487         dr6 = rdr6();
2488         bp = dr6 & 0x0000000f;
2489
2490         if (!bp) {
2491                 /*
2492                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2493                  * trap was not caused by any of the debug registers
2494                  */
2495                 return 0;
2496         }
2497
2498         /*
2499          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2500          * which ones and if any of them are user space addresses
2501          */
2502
2503         if (bp & 0x01) {
2504                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2505         }
2506         if (bp & 0x02) {
2507                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2508         }
2509         if (bp & 0x04) {
2510                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2511         }
2512         if (bp & 0x08) {
2513                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2514         }
2515
2516         for (i=0; i<nbp; i++) {
2517                 if (addr[i] <
2518                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2519                         /*
2520                          * addr[i] is in user space
2521                          */
2522                         return nbp;
2523                 }
2524         }
2525
2526         /*
2527          * None of the breakpoints are in user space.
2528          */
2529         return 0;
2530 }
2531
2532
2533 #ifndef DDB
2534 void
2535 Debugger(const char *msg)
2536 {
2537         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2538 }
2539 #endif /* no DDB */
2540
2541 #ifdef DDB
2542
2543 /*
2544  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2545  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2546  * called inside DDB.
2547  *
2548  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2549  */
2550
2551 #undef inb
2552 #undef outb
2553
2554 /* silence compiler warnings */
2555 u_char inb(u_int);
2556 void outb(u_int, u_char);
2557
2558 u_char
2559 inb(u_int port)
2560 {
2561         u_char  data;
2562         /*
2563          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2564          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2565          * if we tell it to load (u_short) port.
2566          */
2567         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2568         return (data);
2569 }
2570
2571 void
2572 outb(u_int port, u_char data)
2573 {
2574         u_char  al;
2575         /*
2576          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2577          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2578          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2579          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2580          */
2581         al = data;
2582         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2583 }
2584
2585 #endif /* DDB */
2586
2587
2588
2589 #include "opt_cpu.h"
2590
2591
2592 /*
2593  * initialize all the SMP locks
2594  */
2595
2596 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2597 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2598
2599 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2600 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2601
2602 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2603 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2604
2605 /* critical region around INTR() routines */
2606 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2607
2608 /* lock region used by kernel profiling */
2609 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2610
2611 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2612 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2613
2614 /* locks kernel kprintfs */
2615 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2616
2617 /* lock regions around the clock hardware */
2618 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2619
2620 /* lock around the MP rendezvous */
2621 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2622
2623 static void
2624 init_locks(void)
2625 {
2626         /*
2627          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2628          */
2629         /*
2630          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2631          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2632          */
2633 #ifdef SMP
2634         cpu_get_initial_mplock();
2635 #endif
2636         /* DEPRECATED */
2637         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2638         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2639         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2640         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2641         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2642         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2643         spin_lock_init(&com_spinlock);
2644         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2645         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2646
2647         /* our token pool needs to work early */
2648         lwkt_token_pool_init();
2649 }
2650