sys/platform/pc32/i386/machdep.c

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