sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_directio.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_maxmem.h"
  51 #include "opt_msgbuf.h"
  52 #include "opt_perfmon.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54 #include "opt_userconfig.h"
  55 #include "opt_apic.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/sysproto.h>
  60 #include <sys/signalvar.h>
  61 #include <sys/kernel.h>
  62 #include <sys/linker.h>
  63 #include <sys/malloc.h>
  64 #include <sys/proc.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/buf.h>
  67 #include <sys/reboot.h>
  68 #include <sys/mbuf.h>
  69 #include <sys/msgbuf.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/vmmeter.h>
  73 #include <sys/bus.h>
  74 #include <sys/upcall.h>
  75 #include <sys/usched.h>
  76 #include <sys/reg.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89 #include <sys/mplock2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109 #include <machine/intr_machdep.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #include <sys/machintr.h>
 122 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
 123 #include <machine_base/icu/elcr_var.h>
 124 #include <machine_base/apic/ioapic.h>
 125 #include <machine_base/apic/ioapic_abi.h>
 126
 127 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 128
 129 extern void init386(int first);
 130 extern void dblfault_handler(void);
 131
 132 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 133 extern void finishidentcpu(void);
 134 extern void panicifcpuunsupported(void);
 135 extern void initializecpu(void);
 136
 137 static void cpu_startup(void *);
 138 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 139 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 140 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 141 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 142 #ifdef DIRECTIO
 143 extern void ffs_rawread_setup(void);
 144 #endif /* DIRECTIO */
 145 static void init_locks(void);
 146
 147 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 148
 149 int     _udatasel, _ucodesel;
 150 u_int   atdevbase;
 151 #ifdef SMP
 152 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 153 #else
 154 int64_t tsc_offsets[1];
 155 #endif
 156
 157 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 158 extern int swtch_optim_stats;
 159 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 160         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 161 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 162         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 163 #endif
 164
 165 long physmem = 0;
 166
 167 u_long ebda_addr = 0;
 168
 169 static int
 170 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 171 {
 172         u_long pmem = ctob(physmem);
 173
 174         int error = sysctl_handle_long(oidp, &pmem, 0, req);
 175         return (error);
 176 }
 177
 178 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
 179         0, 0, sysctl_hw_physmem, "LU", "Total system memory in bytes (number of pages * page size)");
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 185                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 191
 192 static int
 193 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 196                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 197         return (error);
 198 }
 199
 200 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 201         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 202
 203 vm_paddr_t Maxmem;
 204 vm_paddr_t Realmem;
 205
 206 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 207 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 208
 209
 210 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 211 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 212 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 213 static struct trapframe proc0_tf;
 214
 215 static void
 216 cpu_startup(void *dummy)
 217 {
 218         caddr_t v;
 219         vm_size_t size = 0;
 220         vm_offset_t firstaddr;
 221
 222         /*
 223          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 224          */
 225         kprintf("%s", version);
 226         startrtclock();
 227         printcpuinfo();
 228         panicifcpuunsupported();
 229 #ifdef PERFMON
 230         perfmon_init();
 231 #endif
 232         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 233                 (intmax_t)Realmem,
 234                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 235         /*
 236          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 237          */
 238         if (bootverbose) {
 239                 int indx;
 240
 241                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 242                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 243                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 244
 245                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 246                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 247                             size1 / PAGE_SIZE);
 248                 }
 249         }
 250
 251         /*
 252          * Allocate space for system data structures.
 253          * The first available kernel virtual address is in "v".
 254          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 255          * As pages of memory are allocated and cleared,
 256          * "firstaddr" is incremented.
 257          * An index into the kernel page table corresponding to the
 258          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 259          */
 260
 261         /*
 262          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 263          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 264          * addresses to the various data structures.
 265          */
 266         firstaddr = 0;
 267 again:
 268         v = (caddr_t)firstaddr;
 269
 270 #define valloc(name, type, num) \
 271             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 272 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 273             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 274
 275         /*
 276          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 277          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 278          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 279          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 280          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 281          * maxbcache bytes.
 282          *
 283          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 284          */
 285         if (nbuf == 0) {
 286                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 287                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 288
 289                 nbuf = 50;
 290                 if (kbytes > 4096)
 291                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 292                 if (kbytes > 65536)
 293                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 294                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 295                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 296         }
 297
 298         /*
 299          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 300          * kernel_map.
 301          */
 302         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 303                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 304                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 305         }
 306
 307         /* limit to 128 on i386 */
 308         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 309 #ifdef NSWBUF_MIN
 310         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 311                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 312 #endif
 313 #ifdef DIRECTIO
 314         ffs_rawread_setup();
 315 #endif
 316
 317         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 318         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 319
 320         /*
 321          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 322          */
 323         if (firstaddr == 0) {
 324                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 325                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 326                 if (firstaddr == 0)
 327                         panic("startup: no room for tables");
 328                 goto again;
 329         }
 330
 331         /*
 332          * End of second pass, addresses have been assigned
 333          */
 334         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 335                 panic("startup: table size inconsistency");
 336
 337         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 338                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 339         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 340                       (nbuf*BKVASIZE));
 341         buffer_map.system_map = 1;
 342         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 343                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 344         pager_map.system_map = 1;
 345
 346 #if defined(USERCONFIG)
 347         userconfig();
 348         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 349 #endif
 350
 351         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 352                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 353                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 354
 355         /*
 356          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 357          */
 358         bufinit();
 359         vm_pager_bufferinit();
 360
 361         /* Log ELCR information */
 362         elcr_dump();
 363
 364 #ifdef SMP
 365         /*
 366          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 367          */
 368         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 369         mp_announce();
 370 #endif  /* SMP */
 371
 372         /* Finalize PIC */
 373         MachIntrABI.finalize();
 374
 375         cpu_setregs();
 376 }
 377
 378 /*
 379  * Send an interrupt to process.
 380  *
 381  * Stack is set up to allow sigcode stored
 382  * at top to call routine, followed by kcall
 383  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 384  * resets the signal mask, the stack, and the
 385  * frame pointer, it returns to the user
 386  * specified pc, psl.
 387  */
 388 void
 389 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 390 {
 391         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 392         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 393         struct trapframe *regs;
 394         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 395         struct sigframe sf, *sfp;
 396         int oonstack;
 397
 398         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 399         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 400
 401         /* save user context */
 402         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 403         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 404         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 405         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 406         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 407
 408         /* make the size of the saved context visible to userland */
 409         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 410
 411         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 412         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 413                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 414
 415         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 416         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 417             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 418                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 419                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 420                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 421         } else {
 422                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 423         }
 424
 425         /* Translate the signal is appropriate */
 426         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 427                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 428                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 429         }
 430
 431         /* Build the argument list for the signal handler. */
 432         sf.sf_signum = sig;
 433         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 434         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 435                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 436                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 437                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 438
 439                 /* fill siginfo structure */
 440                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 441                 sf.sf_si.si_code = code;
 442                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 443         }
 444         else {
 445                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 446                 sf.sf_siginfo = code;
 447                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 448                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 449         }
 450
 451         /*
 452          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 453          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 454          * eflags.
 455          */
 456         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 457                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 458                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 459
 460                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 461                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 462                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 463                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 464
 465                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 466                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 467                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 468                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 469
 470                 /*
 471                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 472                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 473                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 474                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 475                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 476                  */
 477                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 478         }
 479
 480         /*
 481          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 482          */
 483         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 484
 485         /*
 486          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 487          */
 488         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 489                 /*
 490                  * Something is wrong with the stack pointer.
 491                  * ...Kill the process.
 492                  */
 493                 sigexit(lp, SIGILL);
 494         }
 495
 496         regs->tf_esp = (int)sfp;
 497         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 498
 499         /*
 500          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 501          * on function entry
 502          */
 503         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 504
 505         regs->tf_cs = _ucodesel;
 506         regs->tf_ds = _udatasel;
 507         regs->tf_es = _udatasel;
 508
 509         /*
 510          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 511          * the userland program might be using both.
 512          *
 513          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 514          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 515          * return to userland.
 516          */
 517         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 518                 regs->tf_fs = _udatasel;
 519                 regs->tf_gs = _udatasel;
 520         }
 521         regs->tf_ss = _udatasel;
 522 }
 523
 524 /*
 525  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 526  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 527  * issue.
 528  *
 529  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 530  * bad idea?
 531  */
 532 int
 533 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 534 {
 535         frame->tf_cs = _ucodesel;
 536         frame->tf_ds = _udatasel;
 537         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 538 #if 0
 539         frame->tf_fs = _udatasel;
 540         frame->tf_gs = _udatasel;
 541 #endif
 542         frame->tf_ss = _udatasel;
 543         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 544         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 545         return(0);
 546 }
 547
 548 int
 549 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 550 {
 551          struct segment_descriptor *desc;
 552          int i;
 553
 554          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 555                 desc = &tls->tls[i];
 556                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 557                         continue;
 558                 if (desc->sd_def32 == 0)
 559                         return(ENXIO);
 560                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 561                         return(ENXIO);
 562                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 563                         return(ENXIO);
 564                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 565                         return(ENXIO);
 566          }
 567          return(0);
 568 }
 569
 570 /*
 571  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 572  *
 573  * System call to cleanup state after a signal
 574  * has been taken.  Reset signal mask and
 575  * stack state from context left by sendsig (above).
 576  * Return to previous pc and psl as specified by
 577  * context left by sendsig. Check carefully to
 578  * make sure that the user has not modified the
 579  * state to gain improper privileges.
 580  *
 581  * MPSAFE
 582  */
 583 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 584 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 585
 586 int
 587 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 588 {
 589         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 590         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 591         struct trapframe *regs;
 592         ucontext_t uc;
 593         ucontext_t *ucp;
 594         int cs;
 595         int eflags;
 596         int error;
 597
 598         /*
 599          * We have to copy the information into kernel space so userland
 600          * can't modify it while we are sniffing it.
 601          */
 602         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 603         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 604         if (error)
 605                 return (error);
 606         ucp = &uc;
 607         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 608
 609         if (eflags & PSL_VM) {
 610                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 611                 struct vm86_kernel *vm86;
 612
 613                 /*
 614                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 615                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 616                  */
 617                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 618                         return (EINVAL);
 619                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 620                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 621                         return (EINVAL);
 622
 623                 /* go back to user mode if both flags are set */
 624                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 625                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 626
 627                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 628                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 629                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 630                 } else {
 631                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 632                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 633                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 634                 }
 635                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 636                 tf->tf_eflags = eflags;
 637                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 638                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 639                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 640                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 641                 tf->tf_ds = _udatasel;
 642                 tf->tf_es = _udatasel;
 643 #if 0
 644                 tf->tf_fs = _udatasel;
 645                 tf->tf_gs = _udatasel;
 646 #endif
 647         } else {
 648                 /*
 649                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 650                  */
 651                 /*
 652                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 653                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 654                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 655                  * the signal context during signal handling and there is no
 656                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 657                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 658                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 659                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 660                  */
 661                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 662                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 663                         return(EINVAL);
 664                 }
 665
 666                 /*
 667                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 668                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 669                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 670                  */
 671                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 672                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 673                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 674                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 675                         return(EINVAL);
 676                 }
 677                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 678         }
 679
 680         /*
 681          * Restore the FPU state from the frame
 682          */
 683         crit_enter();
 684         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 685
 686         /*
 687          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 688          * semantics against system calls.
 689          */
 690         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 691                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 692
 693         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 694                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 695         else
 696                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 697
 698         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 699         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 700         crit_exit();
 701         return(EJUSTRETURN);
 702 }
 703
 704 /*
 705  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 706  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 707  * already been pushed on the stack.
 708  */
 709 struct upc_frame {
 710         register_t      eax;
 711         register_t      ecx;
 712         register_t      edx;
 713         register_t      flags;
 714         register_t      oldip;
 715 };
 716
 717 void
 718 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 719 {
 720         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 721         struct trapframe *regs;
 722         struct upcall upcall;
 723         struct upc_frame upc_frame;
 724         int     crit_count = 0;
 725
 726         /*
 727          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 728          * context, switch back to the virtual kernel context before
 729          * trying to post the signal.
 730          */
 731         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 732                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 733                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 734         }
 735
 736         /*
 737          * Get the upcall data structure
 738          */
 739         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 740             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 741         ) {
 742                 vu->vu_pending = 0;
 743                 kprintf("bad upcall address\n");
 744                 return;
 745         }
 746
 747         /*
 748          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 749          * section count, mark the data structure as pending and return
 750          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 751          */
 752         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 753                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 754                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 755                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 756                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 757                 }
 758                 return;
 759         }
 760
 761         /*
 762          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 763          *
 764          * Bump our critical section count and set or clear the
 765          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 766          * pending.  The user will be responsible for calling
 767          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 768          */
 769         vu->vu_pending = 0;
 770         upcall.upc_pending = morepending;
 771         ++crit_count;
 772         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 773                 sizeof(upcall.upc_pending));
 774         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 775                 sizeof(int));
 776
 777         /*
 778          * Construct a stack frame and issue the upcall
 779          */
 780         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 781         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 782         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 783         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 784         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 785         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 786         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 787             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 788                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 789         } else {
 790                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 791                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 792                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 793                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 794                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 795         }
 796 }
 797
 798 /*
 799  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 800  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 801  * being overwritten by the syscall return value.
 802  *
 803  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 804  * and the function pointer in %eax.
 805  */
 806 int
 807 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 808 {
 809         struct upc_frame upc_frame;
 810         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 811         struct trapframe *regs;
 812         int error;
 813         struct upcall upcall;
 814         int crit_count;
 815
 816         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 817
 818         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 819         if (error == 0) {
 820             if (vu) {
 821                 /*
 822                  * This jumps us to the next ready context.
 823                  */
 824                 vu->vu_pending = 0;
 825                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 826                 crit_count = 0;
 827                 if (error == 0)
 828                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 829                 ++crit_count;
 830                 if (error == 0)
 831                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 832                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 833                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 834                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 835                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 836                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 837             } else {
 838                 /*
 839                  * This returns us to the originally interrupted code.
 840                  */
 841                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 842                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 843                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 844                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 845                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 846                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 847                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 848                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 849             }
 850         }
 851         if (error == 0)
 852                 error = EJUSTRETURN;
 853         return(error);
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Machine dependent boot() routine
 858  *
 859  * I haven't seen anything to put here yet
 860  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 861  */
 862 void
 863 cpu_boot(int howto)
 864 {
 865 }
 866
 867 /*
 868  * Shutdown the CPU as much as possible
 869  */
 870 void
 871 cpu_halt(void)
 872 {
 873         for (;;)
 874                 __asm__ __volatile("hlt");
 875 }
 876
 877 /*
 878  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 879  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 880  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 881  *
 882  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 883  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 884  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 885  * critical section.
 886  *
 887  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 888  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 889  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 890  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
 891  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
 892  *
 893  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 894  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 895  */
 896 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 897 static int      cpu_idle_hltcnt;
 898 static int      cpu_idle_spincnt;
 899 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 900 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 901     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 902 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 903     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 904 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 905     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 906 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 907     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 908
 909 static void
 910 cpu_idle_default_hook(void)
 911 {
 912         /*
 913          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 914          * following the sti.
 915          */
 916         __asm __volatile("sti; hlt");
 917 }
 918
 919 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 920 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 921
 922 void
 923 cpu_idle(void)
 924 {
 925         globaldata_t gd = mycpu;
 926         struct thread *td __debugvar = gd->gd_curthread;
 927         int reqflags;
 928         int quick;
 929
 930         crit_exit();
 931         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 932         for (;;) {
 933                 /*
 934                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 935                  */
 936                 lwkt_switch();
 937
 938                 /*
 939                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 940                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 941                  * splz() does the job.
 942                  *
 943                  * cpu_idle_hlt:
 944                  *      0       Never halt, just spin
 945                  *
 946                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 947                  *              This typically eats more power than the
 948                  *              ACPI halt.
 949                  *
 950                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 951                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 952                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 953                  *
 954                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 955                  *              eats the least amount of power but the cpu
 956                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 957                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 958                  *
 959                  *
 960                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 961                  *       section.
 962                  *
 963                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 964                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 965                  *       it overflows.
 966                  */
 967                 ++gd->gd_idle_repeat;
 968                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 969                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 970                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 971                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 972
 973                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 974                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 975                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 976                         ++cpu_idle_hltcnt;
 977                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 978                         __asm __volatile("cli");
 979                         splz();
 980                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 981                                 if (quick)
 982                                         cpu_idle_default_hook();
 983                                 else
 984                                         cpu_idle_hook();
 985                         }
 986                         __asm __volatile("sti");
 987                         ++cpu_idle_hltcnt;
 988                 } else {
 989                         splz();
 990                         __asm __volatile("sti");
 991                         ++cpu_idle_spincnt;
 992                 }
 993         }
 994 }
 995
 996 #ifdef SMP
 997
 998 /*
 999  * This routine is called if a spinlock has been held through the
1000  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
1001  * we let it spin.
1002  */
1003 void
1004 cpu_spinlock_contested(void)
1005 {
1006         cpu_pause();
1007 }
1008
1009 #endif
1010
1011 /*
1012  * Clear registers on exec
1013  */
1014 void
1015 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1016 {
1017         struct thread *td = curthread;
1018         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1019         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1020         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1021
1022         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1023         user_ldt_free(pcb);
1024
1025         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1026         regs->tf_eip = entry;
1027         regs->tf_esp = stack;
1028         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1029         regs->tf_ss = _udatasel;
1030         regs->tf_ds = _udatasel;
1031         regs->tf_es = _udatasel;
1032         regs->tf_fs = _udatasel;
1033         regs->tf_gs = _udatasel;
1034         regs->tf_cs = _ucodesel;
1035
1036         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1037         regs->tf_ebx = ps_strings;
1038
1039         /*
1040          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1041          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1042          */
1043         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1044                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1045                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1046                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1047                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1048                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1049                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1050                 if (pcb == td->td_pcb) {
1051                         /*
1052                          * Clear the debug registers on the running
1053                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1054                          * the next process we switch to.
1055                          */
1056                         reset_dbregs();
1057                 }
1058                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1059         }
1060
1061         /*
1062          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1063          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1064          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1065          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1066          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1067          */
1068         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1069
1070         /*
1071          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1072          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1073          * in npxdna().
1074          */
1075         crit_enter();
1076         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1077
1078 #if NNPX > 0
1079         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1080         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1081 #endif
1082         crit_exit();
1083
1084         /*
1085          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1086          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1087          * return value to 0.
1088          */
1089 }
1090
1091 void
1092 cpu_setregs(void)
1093 {
1094         unsigned int cr0;
1095
1096         cr0 = rcr0();
1097         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1098         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1099         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1100         load_cr0(cr0);
1101         load_gs(_udatasel);
1102 }
1103
1104 static int
1105 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1106 {
1107         int error;
1108         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1109                 req);
1110         if (!error && req->newptr)
1111                 resettodr();
1112         return (error);
1113 }
1114
1115 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1116         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1117
1118 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1119         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1120
1121 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1122         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1123
1124 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1125         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1126
1127 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1128 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1129         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1130
1131 /*
1132  * Initialize 386 and configure to run kernel
1133  */
1134
1135 /*
1136  * Initialize segments & interrupt table
1137  */
1138
1139 int _default_ldt;
1140 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1141 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1142 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1143 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1144
1145 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1146 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1147
1148 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1149 extern int has_f00f_bug;
1150 #endif
1151
1152 static struct i386tss dblfault_tss;
1153 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1154
1155 extern  struct user *proc0paddr;
1156
1157
1158 /* software prototypes -- in more palatable form */
1159 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1160 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1161 {       0x0,                    /* segment base address  */
1162         0x0,                    /* length */
1163         0,                      /* segment type */
1164         0,                      /* segment descriptor priority level */
1165         0,                      /* segment descriptor present */
1166         0, 0,
1167         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1168         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1169 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1170 {       0x0,                    /* segment base address  */
1171         0xfffff,                /* length - all address space */
1172         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1173         0,                      /* segment descriptor priority level */
1174         1,                      /* segment descriptor present */
1175         0, 0,
1176         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1177         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1178 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1179 {       0x0,                    /* segment base address  */
1180         0xfffff,                /* length - all address space */
1181         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1182         0,                      /* segment descriptor priority level */
1183         1,                      /* segment descriptor present */
1184         0, 0,
1185         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1186         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1187 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1188 {       0x0,                    /* segment base address  */
1189         0xfffff,                /* length - all address space */
1190         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1191         0,                      /* segment descriptor priority level */
1192         1,                      /* segment descriptor present */
1193         0, 0,
1194         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1195         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1196 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1197 {
1198         0x0,                    /* segment base address */
1199         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1200         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1201         0,                      /* segment descriptor priority level */
1202         1,                      /* segment descriptor present */
1203         0, 0,
1204         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1205         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1206 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1207 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1208         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1209         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1210         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1211         1,                      /* segment descriptor present */
1212         0, 0,
1213         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1214         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1215 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1216 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1217         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1218         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1219         0,                      /* segment descriptor priority level */
1220         1,                      /* segment descriptor present */
1221         0, 0,
1222         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1223         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1224 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1225 {       0x0,                    /* segment base address  */
1226         0x0,                    /* length - all address space */
1227         0,                      /* segment type */
1228         0,                      /* segment descriptor priority level */
1229         0,                      /* segment descriptor present */
1230         0, 0,
1231         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1232         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1233 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1234 {       0x400,                  /* segment base address */
1235         0xfffff,                /* length */
1236         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1237         0,                      /* segment descriptor priority level */
1238         1,                      /* segment descriptor present */
1239         0, 0,
1240         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1241         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1242 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1243 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1244         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1245         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1246         0,                      /* segment descriptor priority level */
1247         1,                      /* segment descriptor present */
1248         0, 0,
1249         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1250         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1251 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1252 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1253         0xfffff,                /* length */
1254         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1255         0,                      /* segment descriptor priority level */
1256         1,                      /* segment descriptor present */
1257         0, 0,
1258         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1259         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1260 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1261 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1262         0xfffff,                /* length */
1263         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1264         0,                      /* segment descriptor priority level */
1265         1,                      /* segment descriptor present */
1266         0, 0,
1267         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1268         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1269 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1270 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1271         0xfffff,                /* length */
1272         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1273         0,                      /* segment descriptor priority level */
1274         1,                      /* segment descriptor present */
1275         0, 0,
1276         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1277         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1278 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1279 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1280         0xfffff,                /* length */
1281         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1282         0,                      /* segment descriptor priority level */
1283         1,                      /* segment descriptor present */
1284         0, 0,
1285         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1286         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1287 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1288 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1289         0xfffff,                /* length */
1290         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1291         0,                      /* segment descriptor priority level */
1292         1,                      /* segment descriptor present */
1293         0, 0,
1294         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1295         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1296 /* GTLS_START 15 TLS */
1297 {       0x0,                    /* segment base address  */
1298         0x0,                    /* length */
1299         0,                      /* segment type */
1300         0,                      /* segment descriptor priority level */
1301         0,                      /* segment descriptor present */
1302         0, 0,
1303         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1304         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1305 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1306 {       0x0,                    /* segment base address  */
1307         0x0,                    /* length */
1308         0,                      /* segment type */
1309         0,                      /* segment descriptor priority level */
1310         0,                      /* segment descriptor present */
1311         0, 0,
1312         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1313         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1314 /* GTLS_END 17 TLS */
1315 {       0x0,                    /* segment base address  */
1316         0x0,                    /* length */
1317         0,                      /* segment type */
1318         0,                      /* segment descriptor priority level */
1319         0,                      /* segment descriptor present */
1320         0, 0,
1321         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1322         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1323 };
1324
1325 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1326         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1327 {       0x0,                    /* segment base address  */
1328         0x0,                    /* length - all address space */
1329         0,                      /* segment type */
1330         0,                      /* segment descriptor priority level */
1331         0,                      /* segment descriptor present */
1332         0, 0,
1333         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1334         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1335         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1336 {       0x0,                    /* segment base address  */
1337         0x0,                    /* length - all address space */
1338         0,                      /* segment type */
1339         0,                      /* segment descriptor priority level */
1340         0,                      /* segment descriptor present */
1341         0, 0,
1342         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1343         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1344         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1345 {       0x0,                    /* segment base address  */
1346         0x0,                    /* length - all address space */
1347         0,                      /* segment type */
1348         0,                      /* segment descriptor priority level */
1349         0,                      /* segment descriptor present */
1350         0, 0,
1351         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1352         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1353         /* Code Descriptor for user */
1354 {       0x0,                    /* segment base address  */
1355         0xfffff,                /* length - all address space */
1356         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1357         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1358         1,                      /* segment descriptor present */
1359         0, 0,
1360         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1361         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1362         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1363 {       0x0,                    /* segment base address  */
1364         0x0,                    /* length - all address space */
1365         0,                      /* segment type */
1366         0,                      /* segment descriptor priority level */
1367         0,                      /* segment descriptor present */
1368         0, 0,
1369         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1370         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1371         /* Data Descriptor for user */
1372 {       0x0,                    /* segment base address  */
1373         0xfffff,                /* length - all address space */
1374         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1375         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1376         1,                      /* segment descriptor present */
1377         0, 0,
1378         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1379         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1380 };
1381
1382 void
1383 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1384 {
1385         struct gate_descriptor *ip;
1386
1387         ip = idt + idx;
1388         ip->gd_looffset = (int)func;
1389         ip->gd_selector = selec;
1390         ip->gd_stkcpy = 0;
1391         ip->gd_xx = 0;
1392         ip->gd_type = typ;
1393         ip->gd_dpl = dpl;
1394         ip->gd_p = 1;
1395         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1396 }
1397
1398 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1399
1400 extern inthand_t
1401         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1402         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1403         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1404         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1405         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1406         IDTVEC(rsvd0);
1407 extern inthand_t
1408         IDTVEC(int0x80_syscall);
1409
1410 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1411 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1412 #endif
1413
1414 void
1415 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1416 {
1417         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1418         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1419         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1420         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1421         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1422         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1423         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1428  * available physical memory in the system, then test this memory and
1429  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1430  *
1431  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1432  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1433  *
1434  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1435  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1436  */
1437 static void
1438 getmemsize(int first)
1439 {
1440         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1441         int hasbrokenint12;
1442         u_int basemem, extmem;
1443         struct vm86frame vmf;
1444         struct vm86context vmc;
1445         vm_offset_t pa;
1446         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1447         pt_entry_t *pte;
1448         quad_t maxmem;
1449         struct {
1450                 u_int64_t base;
1451                 u_int64_t length;
1452                 u_int32_t type;
1453         } *smap;
1454         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1455
1456         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1457         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1458         basemem = 0;
1459
1460         /*
1461          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1462          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1463          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1464          */
1465         hasbrokenint12 = 0;
1466         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1467         if (hasbrokenint12) {
1468                 goto int15e820;
1469         }
1470
1471         /*
1472          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1473          * value give the bios some scribble space just in case.
1474          */
1475         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1476         basemem = vmf.vmf_ax;
1477         if (basemem > 640) {
1478                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1479                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1480                 basemem = 636;
1481         }
1482
1483         /*
1484          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1485          * between the end of base memory and the start of
1486          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1487          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1488          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1489          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1490          * to begin with and then parts of it are remapped.
1491          * The parts that aren't remapped form holes that
1492          * remain read-only and are unused by the kernel.
1493          * The base memory area is below the physical end of
1494          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1495          * The part of it from PAGE_SIZE to
1496          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1497          * remapped and used by the kernel later.)
1498          *
1499          * This code is similar to the code used in
1500          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1501          * allocated we simply change the mapping.
1502          */
1503         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1504              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1505                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1506                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1507         }
1508
1509         /*
1510          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1511          * that the bios can scribble on it.
1512          */
1513         pte = vm86paddr;
1514         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1515                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1516
1517 int15e820:
1518         /*
1519          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1520          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1521          */
1522         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1523         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1524
1525         /*
1526          * get memory map with INT 15:E820
1527          */
1528 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1529 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1530
1531         vmc.npages = 0;
1532         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1533         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1534
1535         physmap_idx = 0;
1536         vmf.vmf_ebx = 0;
1537         do {
1538                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1539                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1540                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1541                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1542                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1543                         break;
1544                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1545                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1546                                 smap->type,
1547                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1548                                 (u_int32_t)smap->base,
1549                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1550                                 (u_int32_t)smap->length);
1551
1552                 if (smap->type != 0x01)
1553                         goto next_run;
1554
1555                 if (smap->length == 0)
1556                         goto next_run;
1557
1558                 Realmem += smap->length;
1559
1560                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1561                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1562                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1563                         goto next_run;
1564                 }
1565
1566                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1567                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1568                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1569                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1570                                                 "memory region, ignoring "
1571                                                 "second region\n");
1572                                 }
1573                                 Realmem -= smap->length;
1574                                 goto next_run;
1575                         }
1576                 }
1577
1578                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1579                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1580                         goto next_run;
1581                 }
1582
1583                 physmap_idx += 2;
1584                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1585                         kprintf("Too many segments in the physical "
1586                                 "address map, giving up\n");
1587                         break;
1588                 }
1589                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1590                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1591 next_run:
1592                 ; /* fix GCC3.x warning */
1593         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1594
1595         /*
1596          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1597          */
1598         if (basemem == 0) {
1599                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1600                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1601                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1602                                 break;
1603                         }
1604                 }
1605
1606                 if (basemem == 0) {
1607                         basemem = 640;
1608                 }
1609
1610                 if (basemem > 640) {
1611                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1612                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1613                         basemem = 640;
1614                 }
1615
1616                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1617                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1618                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1619                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1620                 }
1621
1622                 pte = vm86paddr;
1623                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1624                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1625         }
1626
1627         if (physmap[1] != 0)
1628                 goto physmap_done;
1629
1630         /*
1631          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1632          */
1633         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1634         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1635                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1636         } else {
1637 #if 0
1638                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1639                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1640                 extmem = vmf.vmf_ax;
1641 #else
1642                 /*
1643                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1644                  */
1645                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1646 #endif
1647         }
1648
1649         /*
1650          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1651          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1652          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1653          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1654          * them beyond the limit.
1655          *
1656          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1657          *      chop it to 15MB.
1658          */
1659         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1660                 extmem = 15 * 1024;
1661
1662         physmap[0] = 0;
1663         physmap[1] = basemem * 1024;
1664         physmap_idx = 2;
1665         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1666         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1667
1668 physmap_done:
1669         /*
1670          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1671          */
1672
1673 #ifdef SMP
1674         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1675         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1676
1677         /* Save EBDA address, if any */
1678         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1679         ebda_addr <<= 4;
1680 #endif
1681
1682         /*
1683          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1684          * highest page of the physical address space.  It should be
1685          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1686          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1687          */
1688         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1689
1690 #ifdef MAXMEM
1691         Maxmem = MAXMEM / 4;
1692 #endif
1693
1694         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1695                 Maxmem = atop(maxmem);
1696
1697         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1698             (boothowto & RB_VERBOSE))
1699                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1700
1701         /*
1702          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1703          * extend the last memory segment to the new limit.
1704          */
1705         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1706                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1707
1708         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1709         pmap_bootstrap(first, 0);
1710
1711         /*
1712          * Size up each available chunk of physical memory.
1713          */
1714         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1715         pa_indx = 0;
1716         da_indx = 1;
1717         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1718         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1719         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1720
1721         pte = CMAP1;
1722
1723         /*
1724          * Get dcons buffer address
1725          */
1726         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1727             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1728                 dcons_addr = 0;
1729
1730         /*
1731          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1732          * round up the start address and round down the end address.
1733          */
1734         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1735                 vm_offset_t end;
1736
1737                 end = ptoa(Maxmem);
1738                 if (physmap[i + 1] < end)
1739                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1740                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1741                         int tmp, page_bad, full;
1742 #if 0
1743                         int *ptr = 0;
1744 #else
1745                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1746 #endif
1747                         full = FALSE;
1748
1749                         /*
1750                          * block out kernel memory as not available.
1751                          */
1752                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1753                                 goto do_dump_avail;
1754
1755                         /*
1756                          * block out dcons buffer
1757                          */
1758                         if (dcons_addr > 0
1759                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1760                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1761                                 goto do_dump_avail;
1762
1763                         page_bad = FALSE;
1764
1765                         /*
1766                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1767                          */
1768                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1769                         cpu_invltlb();
1770
1771                         tmp = *(int *)ptr;
1772                         /*
1773                          * Test for alternating 1's and 0's
1774                          */
1775                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1776                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1777                                 page_bad = TRUE;
1778                         }
1779                         /*
1780                          * Test for alternating 0's and 1's
1781                          */
1782                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1783                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1784                         page_bad = TRUE;
1785                         }
1786                         /*
1787                          * Test for all 1's
1788                          */
1789                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1790                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1791                                 page_bad = TRUE;
1792                         }
1793                         /*
1794                          * Test for all 0's
1795                          */
1796                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1797                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1798                                 page_bad = TRUE;
1799                         }
1800                         /*
1801                          * Restore original value.
1802                          */
1803                         *(int *)ptr = tmp;
1804
1805                         /*
1806                          * Adjust array of valid/good pages.
1807                          */
1808                         if (page_bad == TRUE) {
1809                                 continue;
1810                         }
1811                         /*
1812                          * If this good page is a continuation of the
1813                          * previous set of good pages, then just increase
1814                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1815                          * Note that "end" points one higher than end,
1816                          * making the range >= start and < end.
1817                          * If we're also doing a speculative memory
1818                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1819                          * so that we keep going. The first bad page
1820                          * will terminate the loop.
1821                          */
1822                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1823                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1824                         } else {
1825                                 pa_indx++;
1826                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1827                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1828                                         pa_indx--;
1829                                         full = TRUE;
1830                                         goto do_dump_avail;
1831                                 }
1832                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1833                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1834                         }
1835                         physmem++;
1836 do_dump_avail:
1837                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1838                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1839                         } else {
1840                                 da_indx++;
1841                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1842                                         da_indx--;
1843                                         goto do_next;
1844                                 }
1845                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1846                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1847                         }
1848 do_next:
1849                         if (full)
1850                                 break;
1851
1852                 }
1853         }
1854         *pte = 0;
1855         cpu_invltlb();
1856
1857         /*
1858          * XXX
1859          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1860          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1861          * calculation, etc.).
1862          */
1863         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1864             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1865                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1866                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1867                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1868         }
1869
1870         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1871
1872         /* Trim off space for the message buffer. */
1873         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1874
1875         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1876 }
1877
1878 struct machintr_abi MachIntrABI;
1879
1880 /*
1881  * IDT VECTORS:
1882  *      0       Divide by zero
1883  *      1       Debug
1884  *      2       NMI
1885  *      3       BreakPoint
1886  *      4       OverFlow
1887  *      5       Bound-Range
1888  *      6       Invalid OpCode
1889  *      7       Device Not Available (x87)
1890  *      8       Double-Fault
1891  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1892  *      10      Invalid-TSS
1893  *      11      Segment not present
1894  *      12      Stack
1895  *      13      General Protection
1896  *      14      Page Fault
1897  *      15      Reserved
1898  *      16      x87 FP Exception pending
1899  *      17      Alignment Check
1900  *      18      Machine Check
1901  *      19      SIMD floating point
1902  *      20-31   reserved
1903  *      32-255  INTn/external sources
1904  */
1905 void
1906 init386(int first)
1907 {
1908         struct gate_descriptor *gdp;
1909         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1910         struct mdglobaldata *gd;
1911
1912         /*
1913          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1914          */
1915         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1916         bzero(gd, sizeof(*gd));
1917
1918         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1919         thread0.td_gd = &gd->mi;
1920
1921         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1922
1923         metadata_missing = 0;
1924         if (bootinfo.bi_modulep) {
1925                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1926                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1927         } else {
1928                 metadata_missing = 1;
1929         }
1930         if (bootinfo.bi_envp)
1931                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1932
1933         if (boothowto & RB_VERBOSE)
1934                 bootverbose++;
1935
1936         /*
1937          * Default MachIntrABI to ICU
1938          */
1939         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1940 #ifdef SMP
1941         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &ioapic_enable);
1942 #endif
1943
1944         /*
1945          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1946          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1947          */
1948         ncpus = 1;
1949         ncpus2 = 1;
1950         ncpus_fit = 1;
1951         /* Init basic tunables, hz etc */
1952         init_param1();
1953
1954         /*
1955          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1956          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1957          * the address space
1958          */
1959         /*
1960          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1961          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1962          */
1963         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1964         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1965
1966         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1967                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1968         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1969         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1970                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1971
1972         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1973
1974         /*
1975          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1976          * early in the boot sequence because the system assumes
1977          * that 'curthread' is never NULL.
1978          */
1979
1980         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1981 #ifdef BDE_DEBUGGER
1982                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1983                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1984                         continue;
1985 #endif
1986                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1987         }
1988
1989         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1990         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1991         lgdt(&r_gdt);
1992
1993         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1994         cpu_gdinit(gd, 0);
1995         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1996         safepri = TDPRI_MAX;
1997
1998         /* make ldt memory segments */
1999         /*
2000          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2001          * should be spelled ...MAX_USER...
2002          */
2003         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2004         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2005         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2006                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2007
2008         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2009         lldt(_default_ldt);
2010         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2011         /* spinlocks and the BGL */
2012         init_locks();
2013
2014         /*
2015          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2016          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2017          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2018          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2019          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2020          * determine the fault address.
2021          */
2022         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2023 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2024                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2025 #else
2026                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027 #endif
2028         }
2029         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2030         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2031         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2033         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2035         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2036         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2038         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2050                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051
2052         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2053         r_idt.rd_base = (int) idt;
2054         lidt(&r_idt);
2055
2056         /*
2057          * Initialize the console before we print anything out.
2058          */
2059         cninit();
2060
2061         if (metadata_missing)
2062                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2063
2064 #if     NISA >0
2065         elcr_probe();
2066         isa_defaultirq();
2067 #endif
2068         rand_initialize();
2069
2070         /*
2071          * Initialize IRQ mapping
2072          *
2073          * NOTE:
2074          * SHOULD be after elcr_probe()
2075          */
2076         MachIntrABI_ICU.initmap();
2077 #ifdef SMP
2078         MachIntrABI_IOAPIC.initmap();
2079 #endif
2080
2081 #ifdef DDB
2082         kdb_init();
2083         if (boothowto & RB_KDB)
2084                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2085 #endif
2086
2087         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2088         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2089         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2090         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2091
2092         /*
2093          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2094          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2095          */
2096         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2097         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2098         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2099         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2100         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2101         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2102         ltr(gsel_tss);
2103
2104         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2105             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2106         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2107             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2108         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2109         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2110         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2111         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2112             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2113         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2114         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2115         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2116
2117         vm86_initialize();
2118         getmemsize(first);
2119         init_param2(physmem);
2120
2121         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2122
2123         /* Map the message buffer. */
2124         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2125                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2126
2127         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2128
2129         /* make a call gate to reenter kernel with */
2130         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2131
2132         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2133         gdp->gd_looffset = x++;
2134         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2135         gdp->gd_stkcpy = 1;
2136         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2137         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2138         gdp->gd_p = 1;
2139         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2140
2141         /* XXX does this work? */
2142         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2143         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2144
2145         /* transfer to user mode */
2146
2147         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2148         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2149
2150         /* setup proc 0's pcb */
2151         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2152         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2153         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2154         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2159  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2160  * data space were allocated in locore.
2161  *
2162  * Note: the idlethread's cpl is 0
2163  *
2164  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2165  */
2166 void
2167 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2168 {
2169         if (cpu)
2170                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2171
2172         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2173                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2174                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2175                         0, &gd->mi);
2176         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2177         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2178         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2179         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2180 }
2181
2182 int
2183 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2184 {
2185         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2186             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2187                 return (TRUE);
2188         }
2189         return (FALSE);
2190 }
2191
2192 struct globaldata *
2193 globaldata_find(int cpu)
2194 {
2195         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2196         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2197 }
2198
2199 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2200 static void f00f_hack(void *unused);
2201 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2202
2203 static void
2204 f00f_hack(void *unused)
2205 {
2206         struct gate_descriptor *new_idt;
2207         vm_offset_t tmp;
2208
2209         if (!has_f00f_bug)
2210                 return;
2211
2212         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2213
2214         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2215
2216         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2217         if (tmp == 0)
2218                 panic("kmem_alloc returned 0");
2219         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2220                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2221         /* Put the first seven entries in the lower page */
2222         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2223         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2224         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2225         lidt(&r_idt);
2226         idt = new_idt;
2227         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2228                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2229                 panic("vm_map_protect failed");
2230         return;
2231 }
2232 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2233
2234 int
2235 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2236 {
2237         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2238         return (0);
2239 }
2240
2241 int
2242 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2243 {
2244         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2245         return (0);
2246 }
2247
2248 int
2249 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2250 {
2251         struct trapframe *tp;
2252
2253         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2254         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2255         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2256         regs->r_es = tp->tf_es;
2257         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2258         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2259         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2260         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2261         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2262         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2263         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2264         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2265         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2266         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2267         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2268         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2269         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2270         return (0);
2271 }
2272
2273 int
2274 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2275 {
2276         struct trapframe *tp;
2277
2278         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2279         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2280             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2281                 return (EINVAL);
2282         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2283         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2284         tp->tf_es = regs->r_es;
2285         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2286         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2287         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2288         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2289         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2290         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2291         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2292         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2293         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2294         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2295         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2296         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2297         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2298         return (0);
2299 }
2300
2301 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2302 static void
2303 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2304 {
2305         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2306         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2307         int i;
2308
2309         /* FPU control/status */
2310         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2311         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2312         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2313         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2314         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2315         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2316         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2317         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2318
2319         /* FPU registers */
2320         for (i = 0; i < 8; ++i)
2321                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2322 }
2323
2324 static void
2325 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2326 {
2327         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2328         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2329         int i;
2330
2331         /* FPU control/status */
2332         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2333         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2334         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2335         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2336         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2337         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2338         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2339         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2340
2341         /* FPU registers */
2342         for (i = 0; i < 8; ++i)
2343                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2344 }
2345 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2346
2347 int
2348 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2349 {
2350 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2351         if (cpu_fxsr) {
2352                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2353                                 (struct save87 *)fpregs);
2354                 return (0);
2355         }
2356 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2357         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2358         return (0);
2359 }
2360
2361 int
2362 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2363 {
2364 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2365         if (cpu_fxsr) {
2366                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2367                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2368                 return (0);
2369         }
2370 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2371         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2372         return (0);
2373 }
2374
2375 int
2376 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2377 {
2378         if (lp == NULL) {
2379                 dbregs->dr0 = rdr0();
2380                 dbregs->dr1 = rdr1();
2381                 dbregs->dr2 = rdr2();
2382                 dbregs->dr3 = rdr3();
2383                 dbregs->dr4 = rdr4();
2384                 dbregs->dr5 = rdr5();
2385                 dbregs->dr6 = rdr6();
2386                 dbregs->dr7 = rdr7();
2387         } else {
2388                 struct pcb *pcb;
2389
2390                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2391                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2392                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2393                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2394                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2395                 dbregs->dr4 = 0;
2396                 dbregs->dr5 = 0;
2397                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2398                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2399         }
2400         return (0);
2401 }
2402
2403 int
2404 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2405 {
2406         if (lp == NULL) {
2407                 load_dr0(dbregs->dr0);
2408                 load_dr1(dbregs->dr1);
2409                 load_dr2(dbregs->dr2);
2410                 load_dr3(dbregs->dr3);
2411                 load_dr4(dbregs->dr4);
2412                 load_dr5(dbregs->dr5);
2413                 load_dr6(dbregs->dr6);
2414                 load_dr7(dbregs->dr7);
2415         } else {
2416                 struct pcb *pcb;
2417                 struct ucred *ucred;
2418                 int i;
2419                 uint32_t mask1, mask2;
2420
2421                 /*
2422                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2423                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2424                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2425                  * TRCTRAP.
2426                  */
2427                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2428                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2429                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2430                                 return (EINVAL);
2431
2432                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2433                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2434
2435                 /*
2436                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2437                  * process's address space.  If a process could do this, it
2438                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2439                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2440                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2441                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2442                  * uid 0.
2443                  *
2444                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2445                  * address space is written into from within the kernel
2446                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2447                  * from within kernel mode?
2448                  */
2449
2450                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2451                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2452                                 /* dr0 is enabled */
2453                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2454                                         return (EINVAL);
2455                         }
2456
2457                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2458                                 /* dr1 is enabled */
2459                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2460                                         return (EINVAL);
2461                         }
2462
2463                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2464                                 /* dr2 is enabled */
2465                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2466                                         return (EINVAL);
2467                         }
2468
2469                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2470                                 /* dr3 is enabled */
2471                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2472                                         return (EINVAL);
2473                         }
2474                 }
2475
2476                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2477                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2478                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2479                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2480                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2481                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2482
2483                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2484         }
2485
2486         return (0);
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2491  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2492  */
2493 int
2494 user_dbreg_trap(void)
2495 {
2496         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2497         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2498         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2499         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2500         int i;
2501
2502         dr7 = rdr7();
2503         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2504                 /*
2505                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2506                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2507                  * hardware debug registers
2508                  */
2509                 return 0;
2510         }
2511
2512         nbp = 0;
2513         dr6 = rdr6();
2514         bp = dr6 & 0x0000000f;
2515
2516         if (!bp) {
2517                 /*
2518                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2519                  * trap was not caused by any of the debug registers
2520                  */
2521                 return 0;
2522         }
2523
2524         /*
2525          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2526          * which ones and if any of them are user space addresses
2527          */
2528
2529         if (bp & 0x01) {
2530                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2531         }
2532         if (bp & 0x02) {
2533                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2534         }
2535         if (bp & 0x04) {
2536                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2537         }
2538         if (bp & 0x08) {
2539                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2540         }
2541
2542         for (i=0; i<nbp; i++) {
2543                 if (addr[i] <
2544                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2545                         /*
2546                          * addr[i] is in user space
2547                          */
2548                         return nbp;
2549                 }
2550         }
2551
2552         /*
2553          * None of the breakpoints are in user space.
2554          */
2555         return 0;
2556 }
2557
2558
2559 #ifndef DDB
2560 void
2561 Debugger(const char *msg)
2562 {
2563         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2564 }
2565 #endif /* no DDB */
2566
2567 #ifdef DDB
2568
2569 /*
2570  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2571  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2572  * called inside DDB.
2573  *
2574  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2575  */
2576
2577 #undef inb
2578 #undef outb
2579
2580 /* silence compiler warnings */
2581 u_char inb(u_int);
2582 void outb(u_int, u_char);
2583
2584 u_char
2585 inb(u_int port)
2586 {
2587         u_char  data;
2588         /*
2589          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2590          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2591          * if we tell it to load (u_short) port.
2592          */
2593         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2594         return (data);
2595 }
2596
2597 void
2598 outb(u_int port, u_char data)
2599 {
2600         u_char  al;
2601         /*
2602          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2603          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2604          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2605          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2606          */
2607         al = data;
2608         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2609 }
2610
2611 #endif /* DDB */
2612
2613
2614
2615 #include "opt_cpu.h"
2616
2617
2618 /*
2619  * initialize all the SMP locks
2620  */
2621
2622 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2623 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2624
2625 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2626 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2627
2628 /* critical region around INTR() routines */
2629 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2630
2631 /* lock region used by kernel profiling */
2632 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2633
2634 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2635 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2636
2637 /* lock regions around the clock hardware */
2638 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2639
2640 /* lock around the MP rendezvous */
2641 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2642
2643 static void
2644 init_locks(void)
2645 {
2646 #ifdef SMP
2647         /*
2648          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2649          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2650          */
2651         cpu_get_initial_mplock();
2652 #endif
2653         /* DEPRECATED */
2654         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2655         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2656         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2657         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2658         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2659         spin_lock_init(&com_spinlock);
2660         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2661
2662         /* our token pool needs to work early */
2663         lwkt_token_pool_init();
2664 }