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 1.32 2003/08/07 21:17:22 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_user_ldt.h"
  58 #include "opt_userconfig.h"
  59
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/sysproto.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/linker.h>
  66 #include <sys/malloc.h>
  67 #include <sys/proc.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/callout.h>
  71 #include <sys/mbuf.h>
  72 #include <sys/msgbuf.h>
  73 #include <sys/sysent.h>
  74 #include <sys/sysctl.h>
  75 #include <sys/vmmeter.h>
  76 #include <sys/bus.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/reg.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/ipl.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 #ifdef SMP
 106 #include <machine/smp.h>
 107 #endif
 108 #ifdef PERFMON
 109 #include <machine/perfmon.h>
 110 #endif
 111 #include <machine/cputypes.h>
 112
 113 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 114 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 115 #endif
 116 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 117 #include <bus/isa/rtc.h>
 118 #include <machine/vm86.h>
 119 #include <sys/random.h>
 120 #include <sys/ptrace.h>
 121 #include <machine/sigframe.h>
 122
 123 extern void init386 __P((int first));
 124 extern void dblfault_handler __P((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 __P((void *));
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm __P((struct save87 *, struct savexmm *));
 134 static void fill_fpregs_xmm __P((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_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 144
 145 int     _udatasel, _ucodesel;
 146 u_int   atdevbase;
 147
 148 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 149 extern int swtch_optim_stats;
 150 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 151         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 153         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 154 #endif
 155
 156 #ifdef PC98
 157 static int      ispc98 = 1;
 158 #else
 159 static int      ispc98 = 0;
 160 #endif
 161 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 162
 163 int physmem = 0;
 164 int cold = 1;
 165
 166 static int
 167 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 168 {
 169         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 170         return (error);
 171 }
 172
 173 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 174         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 175
 176 static int
 177 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 178 {
 179         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 180                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 181         return (error);
 182 }
 183
 184 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 185         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 186
 187 static int
 188 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 189 {
 190         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 191                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 192         return (error);
 193 }
 194
 195 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 196         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 197
 198 static int
 199 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 200 {
 201         int error;
 202
 203         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 204          * some initial nulls).
 205          */
 206         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 207                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 208         if(error) return(error);
 209         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 210                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 211                         msgbufp->msg_bufr,req);
 212         }
 213         return(error);
 214 }
 215
 216 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 217         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 218
 219 static int msgbuf_clear;
 220
 221 static int
 222 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 223 {
 224         int error;
 225         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 226                 req);
 227         if (!error && req->newptr) {
 228                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 229                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 230                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 231                 msgbuf_clear=0;
 232         }
 233         return (error);
 234 }
 235
 236 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 237         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 238         "Clear kernel message buffer");
 239
 240 int bootverbose = 0, Maxmem = 0;
 241 long dumplo;
 242
 243 vm_offset_t phys_avail[10];
 244
 245 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 246 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 247
 248 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 249 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 250 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 251 static struct trapframe proc0_tf;
 252
 253 static void
 254 cpu_startup(dummy)
 255         void *dummy;
 256 {
 257         unsigned i;
 258         caddr_t v;
 259         vm_offset_t maxaddr;
 260         vm_size_t size = 0;
 261         int firstaddr;
 262         vm_offset_t minaddr;
 263
 264         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 265                 bootverbose++;
 266
 267         /*
 268          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 269          */
 270         printf("%s", version);
 271         startrtclock();
 272         printcpuinfo();
 273         panicifcpuunsupported();
 274 #ifdef PERFMON
 275         perfmon_init();
 276 #endif
 277         printf("real memory  = %u (%uK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 278         /*
 279          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 280          */
 281         if (bootverbose) {
 282                 int indx;
 283
 284                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 285                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 286                         unsigned int size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 287
 288                         printf("0x%08x - 0x%08x, %u bytes (%u pages)\n",
 289                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 290                             size1 / PAGE_SIZE);
 291                 }
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Calculate callout wheel size
 296          */
 297         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 298              callwheelsize < ncallout;
 299              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 300                 ;
 301         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 302
 303         /*
 304          * Allocate space for system data structures.
 305          * The first available kernel virtual address is in "v".
 306          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 307          * As pages of memory are allocated and cleared,
 308          * "firstaddr" is incremented.
 309          * An index into the kernel page table corresponding to the
 310          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 311          */
 312
 313         /*
 314          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 315          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 316          * addresses to the various data structures.
 317          */
 318         firstaddr = 0;
 319 again:
 320         v = (caddr_t)firstaddr;
 321
 322 #define valloc(name, type, num) \
 323             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 324 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 325             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 326
 327         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 328         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 329
 330         /*
 331          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 332          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 333          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 334          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 335          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 336          * maxbcache bytes.
 337          *
 338          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 339          */
 340         if (nbuf == 0) {
 341                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 342                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 343
 344                 nbuf = 50;
 345                 if (kbytes > 4096)
 346                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 347                 if (kbytes > 65536)
 348                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 349                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 350                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 351         }
 352
 353         /*
 354          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 355          * kernel_map.
 356          */
 357         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 358             (BKVASIZE * 2)) {
 359                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 360                     (BKVASIZE * 2);
 361                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 362         }
 363
 364         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 365 #ifdef NSWBUF_MIN
 366         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 367                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 368 #endif
 369 #ifdef DIRECTIO
 370         ffs_rawread_setup();
 371 #endif
 372
 373         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 374         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 375         v = bufhashinit(v);
 376
 377         /*
 378          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 379          */
 380         if (firstaddr == 0) {
 381                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 382                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 383                 if (firstaddr == 0)
 384                         panic("startup: no room for tables");
 385                 goto again;
 386         }
 387
 388         /*
 389          * End of second pass, addresses have been assigned
 390          */
 391         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 392                 panic("startup: table size inconsistency");
 393
 394         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 395                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 396         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 397                                 (nbuf*BKVASIZE));
 398         buffer_map->system_map = 1;
 399         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 400                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 401         pager_map->system_map = 1;
 402         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 403                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 404
 405         /*
 406          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 407          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 408          */
 409         {
 410                 vm_offset_t mb_map_size;
 411
 412                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 413                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 414                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 415                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 416                 mb_map = kmem_suballoc(kmem_map, (vm_offset_t *)&mbutl, &maxaddr,
 417                         mb_map_size);
 418                 mb_map->system_map = 1;
 419         }
 420
 421         /*
 422          * Initialize callouts
 423          */
 424         SLIST_INIT(&callfree);
 425         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 426                 callout_init(&callout[i]);
 427                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 428                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 429         }
 430
 431         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 432                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 433         }
 434
 435 #if defined(USERCONFIG)
 436         userconfig();
 437         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 438 #endif
 439
 440         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 441             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 442
 443         /*
 444          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 445          */
 446         bufinit();
 447         vm_pager_bufferinit();
 448
 449 #ifdef SMP
 450         /*
 451          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 452          */
 453         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 454         mp_announce();
 455 #endif  /* SMP */
 456         cpu_setregs();
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Send an interrupt to process.
 461  *
 462  * Stack is set up to allow sigcode stored
 463  * at top to call routine, followed by kcall
 464  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 465  * resets the signal mask, the stack, and the
 466  * frame pointer, it returns to the user
 467  * specified pc, psl.
 468  */
 469 static void
 470 osendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 471 {
 472         struct proc *p = curproc;
 473         struct trapframe *regs;
 474         struct osigframe *fp;
 475         struct osigframe sf;
 476         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 477         int oonstack;
 478
 479         regs = p->p_md.md_regs;
 480         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 481
 482         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 483         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) && !oonstack &&
 484             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 485                 fp = (struct osigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 486                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 487                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 488         }
 489         else
 490                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 491
 492         /* Translate the signal if appropriate */
 493         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 494                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 495                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 496         }
 497
 498         /* Build the argument list for the signal handler. */
 499         sf.sf_signum = sig;
 500         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 501         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 502                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 503                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 504                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 505                 sf.sf_siginfo.si_code = code;
 506                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 507         }
 508         else {
 509                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 510                 sf.sf_arg2 = code;
 511                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 512                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 513         }
 514
 515         /* save scratch registers */
 516         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 517         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 518         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 519         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 520         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 521         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 522         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 523         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 524         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 525         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 526         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 527         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 528         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 529
 530         /* Build the signal context to be used by sigreturn. */
 531         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = oonstack;
 532         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 533         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 534         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 535         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 536         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 537         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 538         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 539
 540         /*
 541          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 542          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 543          * eflags.
 544          */
 545         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 546                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 547                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 548
 549                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 550                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 551                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 552                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 553
 554                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 555                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 556                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP))
 557                             | (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 558                 /* see sendsig for comment */
 559                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 560         }
 561
 562         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 563         if (copyout(&sf, fp, sizeof(struct osigframe)) != 0) {
 564                 /*
 565                  * Something is wrong with the stack pointer.
 566                  * ...Kill the process.
 567                  */
 568                 sigexit(p, SIGILL);
 569         }
 570
 571         regs->tf_esp = (int)fp;
 572         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 573         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 574         regs->tf_cs = _ucodesel;
 575         regs->tf_ds = _udatasel;
 576         regs->tf_es = _udatasel;
 577         regs->tf_fs = _udatasel;
 578         load_gs(_udatasel);
 579         regs->tf_ss = _udatasel;
 580 }
 581
 582 void
 583 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 584         sig_t catcher;
 585         int sig;
 586         sigset_t *mask;
 587         u_long code;
 588 {
 589         struct proc *p = curproc;
 590         struct trapframe *regs;
 591         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 592         struct sigframe sf, *sfp;
 593         int oonstack;
 594
 595         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 596                 osendsig(catcher, sig, mask, code);
 597                 return;
 598         }
 599
 600         regs = p->p_md.md_regs;
 601         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 602
 603         /* save user context */
 604         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 605         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 606         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 607         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 608         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 609         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 610
 611         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 612         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 613             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 614                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 615                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 616                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 617         }
 618         else
 619                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 620
 621         /* Translate the signal is appropriate */
 622         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 623                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 624                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 625         }
 626
 627         /* Build the argument list for the signal handler. */
 628         sf.sf_signum = sig;
 629         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 630         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 631                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 632                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 633                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 634
 635                 /* fill siginfo structure */
 636                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 637                 sf.sf_si.si_code = code;
 638                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 639         }
 640         else {
 641                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 642                 sf.sf_siginfo = code;
 643                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 644                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 645         }
 646
 647         /*
 648          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 649          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 650          * eflags.
 651          */
 652         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 653                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 654                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 655
 656                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 657                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 658                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 659                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 660
 661                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 662                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 663                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 664                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 665
 666                 /*
 667                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 668                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 669                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 670                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 671                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 672                  */
 673                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 674         }
 675
 676         /*
 677          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 678          */
 679         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 680                 /*
 681                  * Something is wrong with the stack pointer.
 682                  * ...Kill the process.
 683                  */
 684                 sigexit(p, SIGILL);
 685         }
 686
 687         regs->tf_esp = (int)sfp;
 688         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 689         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 690         regs->tf_cs = _ucodesel;
 691         regs->tf_ds = _udatasel;
 692         regs->tf_es = _udatasel;
 693         regs->tf_fs = _udatasel;
 694         load_gs(_udatasel);
 695         regs->tf_ss = _udatasel;
 696 }
 697
 698 /*
 699  * osigreturn_args(struct osigcontext *sigcntxp)
 700  *
 701  * System call to cleanup state after a signal
 702  * has been taken.  Reset signal mask and
 703  * stack state from context left by sendsig (above).
 704  * Return to previous pc and psl as specified by
 705  * context left by sendsig. Check carefully to
 706  * make sure that the user has not modified the
 707  * state to gain improper privileges.
 708  */
 709 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 710 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 711
 712 int
 713 osigreturn(struct osigreturn_args *uap)
 714 {
 715         struct proc *p = curproc;
 716         struct osigcontext *scp;
 717         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 718         int eflags;
 719
 720         scp = uap->sigcntxp;
 721
 722         if (!useracc((caddr_t)scp, sizeof (struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 723                 return(EFAULT);
 724
 725         eflags = scp->sc_ps;
 726         if (eflags & PSL_VM) {
 727                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 728                 struct vm86_kernel *vm86;
 729
 730                 /*
 731                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 732                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 733                  */
 734                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 735                         return (EINVAL);
 736                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 737                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 738                         return (EINVAL);
 739
 740                 /* go back to user mode if both flags are set */
 741                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 742                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 743
 744                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 745                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 746                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 747                 } else {
 748                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 749                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 750                 }
 751                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 752                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 753                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 754                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 755                 tf->tf_ds = _udatasel;
 756                 tf->tf_es = _udatasel;
 757                 tf->tf_fs = _udatasel;
 758         } else {
 759                 /*
 760                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 761                  */
 762                 /*
 763                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 764                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 765                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 766                  * the signal context during signal handling and there is no
 767                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 768                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 769                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 770                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 771                  */
 772                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 773                         return(EINVAL);
 774                 }
 775
 776                 /*
 777                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 778                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 779                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 780                  */
 781                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 782                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 783                         return(EINVAL);
 784                 }
 785                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 786                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 787                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 788         }
 789
 790         /* restore scratch registers */
 791         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 792         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 793         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 794         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 795         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 796         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 797         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 798         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 799         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 800
 801         if (scp->sc_onstack & 01)
 802                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 803         else
 804                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 805
 806         SIGSETOLD(p->p_sigmask, scp->sc_mask);
 807         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 808         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 809         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 810         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 811         regs->tf_eflags = eflags;
 812         return(EJUSTRETURN);
 813 }
 814
 815 /*
 816  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 817  */
 818 int
 819 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 820 {
 821         struct proc *p = curproc;
 822         struct trapframe *regs;
 823         ucontext_t *ucp;
 824         int cs, eflags;
 825
 826         ucp = uap->sigcntxp;
 827
 828         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 829                 return (EFAULT);
 830         if (((struct osigcontext *)ucp)->sc_trapno == 0x01d516)
 831                 return (osigreturn((struct osigreturn_args *)uap));
 832
 833         /*
 834          * Since ucp is not an osigcontext but a ucontext_t, we have to
 835          * check again if all of it is accessible.  A ucontext_t is
 836          * much larger, so instead of just checking for the pointer
 837          * being valid for the size of an osigcontext, now check for
 838          * it being valid for a whole, new-style ucontext_t.
 839          */
 840         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 841                 return (EFAULT);
 842
 843         regs = p->p_md.md_regs;
 844         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 845
 846         if (eflags & PSL_VM) {
 847                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 848                 struct vm86_kernel *vm86;
 849
 850                 /*
 851                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 852                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 853                  */
 854                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 855                         return (EINVAL);
 856                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 857                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 858                         return (EINVAL);
 859
 860                 /* go back to user mode if both flags are set */
 861                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 862                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 863
 864                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 865                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 866                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 867                 } else {
 868                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 869                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 870                 }
 871                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 872                 tf->tf_eflags = eflags;
 873                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 874                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 875                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 876                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 877                 tf->tf_ds = _udatasel;
 878                 tf->tf_es = _udatasel;
 879                 tf->tf_fs = _udatasel;
 880         } else {
 881                 /*
 882                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 883                  */
 884                 /*
 885                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 886                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 887                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 888                  * the signal context during signal handling and there is no
 889                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 890                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 891                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 892                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 893                  */
 894                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 895                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 896                         return(EINVAL);
 897                 }
 898
 899                 /*
 900                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 901                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 902                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 903                  */
 904                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 905                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 906                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 907                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 908                         return(EINVAL);
 909                 }
 910                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 911         }
 912
 913         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 914                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 915         else
 916                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 917
 918         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 919         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 920         return(EJUSTRETURN);
 921 }
 922
 923 /*
 924  * Machine dependent boot() routine
 925  *
 926  * I haven't seen anything to put here yet
 927  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 928  */
 929 void
 930 cpu_boot(int howto)
 931 {
 932 }
 933
 934 /*
 935  * Shutdown the CPU as much as possible
 936  */
 937 void
 938 cpu_halt(void)
 939 {
 940         for (;;)
 941                 __asm__ ("hlt");
 942 }
 943
 944 /*
 945  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 946  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 947  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 948  *
 949  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 950  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 951  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 952  * critical section.
 953  *
 954  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 955  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 956  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 957  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 958  */
 959 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 960 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 961     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 962
 963 void
 964 cpu_idle(void)
 965 {
 966         struct thread *td = curthread;
 967
 968         crit_exit();
 969         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 970         for (;;) {
 971                 /*
 972                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 973                  */
 974                 lwkt_switch();
 975
 976                 /*
 977                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 978                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 979                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 980                  */
 981                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 982                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 983                         /*
 984                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 985                          * following the sti.
 986                          */
 987                         __asm __volatile("cli");
 988                         splz();
 989                         __asm __volatile("sti; hlt");
 990                 } else {
 991                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 992                         __asm __volatile("sti");
 993                 }
 994         }
 995 }
 996
 997 /*
 998  * Clear registers on exec
 999  */
1000 void
1001 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
1002         struct proc *p;
1003         u_long entry;
1004         u_long stack;
1005         u_long ps_strings;
1006 {
1007         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
1008         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
1009
1010         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1011         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1012         load_gs(_udatasel);
1013
1014 #ifdef USER_LDT
1015         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1016         user_ldt_free(pcb);
1017 #endif
1018
1019         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1020         regs->tf_eip = entry;
1021         regs->tf_esp = stack;
1022         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1023         regs->tf_ss = _udatasel;
1024         regs->tf_ds = _udatasel;
1025         regs->tf_es = _udatasel;
1026         regs->tf_fs = _udatasel;
1027         regs->tf_cs = _ucodesel;
1028
1029         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1030         regs->tf_ebx = ps_strings;
1031
1032         /*
1033          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1034          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1035          */
1036         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1037                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1038                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1039                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1040                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1041                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1042                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1043                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
1044                         /*
1045                          * Clear the debug registers on the running
1046                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1047                          * the next process we switch to.
1048                          */
1049                         reset_dbregs();
1050                 }
1051                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1056          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1057          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1058          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1059          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1060          */
1061         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1062
1063         /*
1064          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
1065          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
1066          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
1067          * configured, since the npx routines normally set up the trap
1068          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
1069          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
1070          * systems with an npx.
1071          */
1072         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
1073
1074 #if NNPX > 0
1075         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1076         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1077 #endif
1078
1079         /*
1080          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1081          * handled in execve simply by leaving the return value(s) 0.
1082          */
1083 }
1084
1085 void
1086 cpu_setregs(void)
1087 {
1088         unsigned int cr0;
1089
1090         cr0 = rcr0();
1091         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1092         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1093 #ifdef I386_CPU
1094         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1095 #endif
1096                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1097         load_cr0(cr0);
1098         load_gs(_udatasel);
1099 }
1100
1101 static int
1102 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1103 {
1104         int error;
1105         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1106                 req);
1107         if (!error && req->newptr)
1108                 resettodr();
1109         return (error);
1110 }
1111
1112 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1113         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1114
1115 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1116         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1117
1118 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1119         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1120
1121 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1122         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1123
1124 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1125 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1126         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1127
1128 /*
1129  * Initialize 386 and configure to run kernel
1130  */
1131
1132 /*
1133  * Initialize segments & interrupt table
1134  */
1135
1136 int _default_ldt;
1137 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1138 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1139 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1140 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1141
1142 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1143 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1144
1145 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1146 extern int has_f00f_bug;
1147 #endif
1148
1149 static struct i386tss dblfault_tss;
1150 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1151
1152 extern  struct user *proc0paddr;
1153
1154
1155 /* software prototypes -- in more palatable form */
1156 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1157 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1158 {       0x0,                    /* segment base address  */
1159         0x0,                    /* length */
1160         0,                      /* segment type */
1161         0,                      /* segment descriptor priority level */
1162         0,                      /* segment descriptor present */
1163         0, 0,
1164         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1165         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1166 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1167 {       0x0,                    /* segment base address  */
1168         0xfffff,                /* length - all address space */
1169         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1170         0,                      /* segment descriptor priority level */
1171         1,                      /* segment descriptor present */
1172         0, 0,
1173         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1174         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1175 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1176 {       0x0,                    /* segment base address  */
1177         0xfffff,                /* length - all address space */
1178         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1179         0,                      /* segment descriptor priority level */
1180         1,                      /* segment descriptor present */
1181         0, 0,
1182         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1183         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1184 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1185 {       0x0,                    /* segment base address  */
1186         0xfffff,                /* length - all address space */
1187         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1188         0,                      /* segment descriptor priority level */
1189         1,                      /* segment descriptor present */
1190         0, 0,
1191         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1192         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1193 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1194 {
1195         0x0,                    /* segment base address */
1196         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1197         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1198         0,                      /* segment descriptor priority level */
1199         1,                      /* segment descriptor present */
1200         0, 0,
1201         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1202         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1203 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1204 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1205         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1206         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1207         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1208         1,                      /* segment descriptor present */
1209         0, 0,
1210         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1211         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1212 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1213 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1214         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1215         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1216         0,                      /* segment descriptor priority level */
1217         1,                      /* segment descriptor present */
1218         0, 0,
1219         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1220         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1221 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1222 {       0x0,                    /* segment base address  */
1223         0x0,                    /* length - all address space */
1224         0,                      /* segment type */
1225         0,                      /* segment descriptor priority level */
1226         0,                      /* segment descriptor present */
1227         0, 0,
1228         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1229         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1230 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1231 {       0x400,                  /* segment base address */
1232         0xfffff,                /* length */
1233         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1234         0,                      /* segment descriptor priority level */
1235         1,                      /* segment descriptor present */
1236         0, 0,
1237         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1238         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1239 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1240 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1241         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1242         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1243         0,                      /* segment descriptor priority level */
1244         1,                      /* segment descriptor present */
1245         0, 0,
1246         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1247         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1248 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1249 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1250         0xfffff,                /* length */
1251         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1252         0,                      /* segment descriptor priority level */
1253         1,                      /* segment descriptor present */
1254         0, 0,
1255         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1256         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1257 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1258 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1259         0xfffff,                /* length */
1260         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1261         0,                      /* segment descriptor priority level */
1262         1,                      /* segment descriptor present */
1263         0, 0,
1264         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1265         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1266 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1267 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1268         0xfffff,                /* length */
1269         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1270         0,                      /* segment descriptor priority level */
1271         1,                      /* segment descriptor present */
1272         0, 0,
1273         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1274         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1275 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1276 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1277         0xfffff,                /* length */
1278         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1279         0,                      /* segment descriptor priority level */
1280         1,                      /* segment descriptor present */
1281         0, 0,
1282         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1283         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1284 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1285 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1286         0xfffff,                /* length */
1287         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1288         0,                      /* segment descriptor priority level */
1289         1,                      /* segment descriptor present */
1290         0, 0,
1291         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1292         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1293 };
1294
1295 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1296         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1297 {       0x0,                    /* segment base address  */
1298         0x0,                    /* length - all address space */
1299         0,                      /* segment type */
1300         0,                      /* segment descriptor priority level */
1301         0,                      /* segment descriptor present */
1302         0, 0,
1303         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1304         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1305         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1306 {       0x0,                    /* segment base address  */
1307         0x0,                    /* length - all address space */
1308         0,                      /* segment type */
1309         0,                      /* segment descriptor priority level */
1310         0,                      /* segment descriptor present */
1311         0, 0,
1312         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1313         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1314         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1315 {       0x0,                    /* segment base address  */
1316         0x0,                    /* length - all address space */
1317         0,                      /* segment type */
1318         0,                      /* segment descriptor priority level */
1319         0,                      /* segment descriptor present */
1320         0, 0,
1321         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1322         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1323         /* Code Descriptor for user */
1324 {       0x0,                    /* segment base address  */
1325         0xfffff,                /* length - all address space */
1326         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1327         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1328         1,                      /* segment descriptor present */
1329         0, 0,
1330         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1331         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1332         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1333 {       0x0,                    /* segment base address  */
1334         0x0,                    /* length - all address space */
1335         0,                      /* segment type */
1336         0,                      /* segment descriptor priority level */
1337         0,                      /* segment descriptor present */
1338         0, 0,
1339         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1340         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1341         /* Data Descriptor for user */
1342 {       0x0,                    /* segment base address  */
1343         0xfffff,                /* length - all address space */
1344         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1345         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1346         1,                      /* segment descriptor present */
1347         0, 0,
1348         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1349         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1350 };
1351
1352 void
1353 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1354         int idx;
1355         inthand_t *func;
1356         int typ;
1357         int dpl;
1358         int selec;
1359 {
1360         struct gate_descriptor *ip;
1361
1362         ip = idt + idx;
1363         ip->gd_looffset = (int)func;
1364         ip->gd_selector = selec;
1365         ip->gd_stkcpy = 0;
1366         ip->gd_xx = 0;
1367         ip->gd_type = typ;
1368         ip->gd_dpl = dpl;
1369         ip->gd_p = 1;
1370         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1371 }
1372
1373 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1374
1375 extern inthand_t
1376         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1377         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1378         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1379         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1380         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall);
1381 extern inthand_t
1382         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1383
1384 void
1385 sdtossd(sd, ssd)
1386         struct segment_descriptor *sd;
1387         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1388 {
1389         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1390         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1391         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1392         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1393         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1394         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1395         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1396 }
1397
1398 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1399
1400 /*
1401  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1402  * available physical memory in the system, then test this memory and
1403  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1404  *
1405  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1406  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1407  *
1408  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1409  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1410  */
1411 static void
1412 getmemsize(int first)
1413 {
1414         int i, physmap_idx, pa_indx;
1415         int hasbrokenint12;
1416         u_int basemem, extmem;
1417         struct vm86frame vmf;
1418         struct vm86context vmc;
1419         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1420         pt_entry_t pte;
1421         const char *cp;
1422         struct {
1423                 u_int64_t base;
1424                 u_int64_t length;
1425                 u_int32_t type;
1426         } *smap;
1427
1428         hasbrokenint12 = 0;
1429         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1430         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1431         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1432         basemem = 0;
1433
1434         /*
1435          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1436          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1437          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1438          */
1439         if (hasbrokenint12) {
1440                 goto int15e820;
1441         }
1442
1443         /*
1444          * Perform "base memory" related probes & setup
1445          */
1446         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1447         basemem = vmf.vmf_ax;
1448         if (basemem > 640) {
1449                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1450                         basemem);
1451                 basemem = 640;
1452         }
1453
1454         /*
1455          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1456          * between the end of base memory and the start of
1457          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1458          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1459          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1460          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1461          * to begin with and then parts of it are remapped.
1462          * The parts that aren't remapped form holes that
1463          * remain read-only and are unused by the kernel.
1464          * The base memory area is below the physical end of
1465          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1466          * The part of it from PAGE_SIZE to
1467          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1468          * remapped and used by the kernel later.)
1469          *
1470          * This code is similar to the code used in
1471          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1472          * allocated we simply change the mapping.
1473          */
1474         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1475              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1476                 pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1477                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1478         }
1479
1480         /*
1481          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1482          * that the bios can scribble on it.
1483          */
1484         pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1485         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1486                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1487
1488 int15e820:
1489         /*
1490          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1491          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1492          */
1493         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1494         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1495
1496         /*
1497          * get memory map with INT 15:E820
1498          */
1499 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1500 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1501
1502         vmc.npages = 0;
1503         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1504         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1505
1506         physmap_idx = 0;
1507         vmf.vmf_ebx = 0;
1508         do {
1509                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1510                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1511                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1512                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1513                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1514                         break;
1515                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1516                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1517                                 smap->type,
1518                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1519                                 (u_int32_t)smap->base,
1520                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1521                                 (u_int32_t)smap->length);
1522
1523                 if (smap->type != 0x01)
1524                         goto next_run;
1525
1526                 if (smap->length == 0)
1527                         goto next_run;
1528
1529                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1530                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1531                             (u_int)(smap->length / 1024));
1532                         goto next_run;
1533                 }
1534
1535                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1536                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1537                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1538                                         printf(
1539         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1540                                 goto next_run;
1541                         }
1542                 }
1543
1544                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1545                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1546                         goto next_run;
1547                 }
1548
1549                 physmap_idx += 2;
1550                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1551                         printf(
1552                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1553                         break;
1554                 }
1555                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1556                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1557 next_run:
1558         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1559
1560         /*
1561          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1562          */
1563         if (basemem == 0) {
1564                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1565                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1566                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1567                                 break;
1568                         }
1569                 }
1570
1571                 if (basemem == 0) {
1572                         basemem = 640;
1573                 }
1574
1575                 if (basemem > 640) {
1576                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1577                                 basemem);
1578                         basemem = 640;
1579                 }
1580
1581                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1582                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1583                         pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1584                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1585                 }
1586
1587                 pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1588                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1589                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1590         }
1591
1592         if (physmap[1] != 0)
1593                 goto physmap_done;
1594
1595         /*
1596          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1597          */
1598         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1599         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1600                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1601         } else {
1602 #if 0
1603                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1604                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1605                 extmem = vmf.vmf_ax;
1606 #else
1607                 /*
1608                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1609                  */
1610                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1611 #endif
1612         }
1613
1614         /*
1615          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1616          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1617          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1618          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1619          * them beyond the limit.
1620          *
1621          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1622          *      chop it to 15MB.
1623          */
1624         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1625                 extmem = 15 * 1024;
1626
1627         physmap[0] = 0;
1628         physmap[1] = basemem * 1024;
1629         physmap_idx = 2;
1630         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1631         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1632
1633 physmap_done:
1634         /*
1635          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1636          */
1637
1638 #ifdef SMP
1639         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1640         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1641
1642         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1643         mp_probe();
1644 #endif
1645
1646         /*
1647          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1648          * highest page of the physical address space.  It should be
1649          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1650          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1651          */
1652         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1653
1654 #ifdef MAXMEM
1655         Maxmem = MAXMEM / 4;
1656 #endif
1657
1658         /*
1659          * hw.maxmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1660          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1661          */
1662         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1663                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1664                 char *ep;
1665
1666                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1667                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1668                         switch(*ep) {
1669                         case 'g':
1670                         case 'G':
1671                                 AllowMem <<= 10;
1672                         case 'm':
1673                         case 'M':
1674                                 AllowMem <<= 10;
1675                         case 'k':
1676                         case 'K':
1677                                 AllowMem <<= 10;
1678                                 break;
1679                         default:
1680                                 AllowMem = sanity = 0;
1681                         }
1682                         if (AllowMem < sanity)
1683                                 AllowMem = 0;
1684                 }
1685                 if (AllowMem == 0)
1686                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1687                 else
1688                         Maxmem = atop(AllowMem);
1689         }
1690
1691         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1692             (boothowto & RB_VERBOSE))
1693                 printf("Physical memory use set to %uK\n", Maxmem * 4);
1694
1695         /*
1696          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1697          * extend the last memory segment to the new limit.
1698          */
1699         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1700                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1701
1702         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1703         pmap_bootstrap(first, 0);
1704
1705         /*
1706          * Size up each available chunk of physical memory.
1707          */
1708         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1709         pa_indx = 0;
1710         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1711         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1712 #if 0
1713         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE);
1714 #else
1715         pte = (pt_entry_t)CMAP1;
1716 #endif
1717
1718         /*
1719          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1720          * round up the start address and round down the end address.
1721          */
1722         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1723                 vm_offset_t end;
1724
1725                 end = ptoa(Maxmem);
1726                 if (physmap[i + 1] < end)
1727                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1728                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1729                         int tmp, page_bad;
1730 #if 0
1731                         int *ptr = 0;
1732 #else
1733                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1734 #endif
1735
1736                         /*
1737                          * block out kernel memory as not available.
1738                          */
1739                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1740                                 continue;
1741
1742                         page_bad = FALSE;
1743
1744                         /*
1745                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1746                          */
1747                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1748                         invltlb();
1749
1750                         tmp = *(int *)ptr;
1751                         /*
1752                          * Test for alternating 1's and 0's
1753                          */
1754                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1755                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1756                                 page_bad = TRUE;
1757                         }
1758                         /*
1759                          * Test for alternating 0's and 1's
1760                          */
1761                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1762                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1763                         page_bad = TRUE;
1764                         }
1765                         /*
1766                          * Test for all 1's
1767                          */
1768                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1769                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1770                                 page_bad = TRUE;
1771                         }
1772                         /*
1773                          * Test for all 0's
1774                          */
1775                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1776                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1777                                 page_bad = TRUE;
1778                         }
1779                         /*
1780                          * Restore original value.
1781                          */
1782                         *(int *)ptr = tmp;
1783
1784                         /*
1785                          * Adjust array of valid/good pages.
1786                          */
1787                         if (page_bad == TRUE) {
1788                                 continue;
1789                         }
1790                         /*
1791                          * If this good page is a continuation of the
1792                          * previous set of good pages, then just increase
1793                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1794                          * Note that "end" points one higher than end,
1795                          * making the range >= start and < end.
1796                          * If we're also doing a speculative memory
1797                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1798                          * so that we keep going. The first bad page
1799                          * will terminate the loop.
1800                          */
1801                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1802                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1803                         } else {
1804                                 pa_indx++;
1805                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1806                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1807                                         pa_indx--;
1808                                         break;
1809                                 }
1810                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1811                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1812                         }
1813                         physmem++;
1814                 }
1815         }
1816         *pte = 0;
1817         invltlb();
1818
1819         /*
1820          * XXX
1821          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1822          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1823          * calculation, etc.).
1824          */
1825         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1826             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1827                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1828                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1829                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1830         }
1831
1832         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1833
1834         /* Trim off space for the message buffer. */
1835         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1836
1837         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1838 }
1839
1840 void
1841 init386(int first)
1842 {
1843         struct gate_descriptor *gdp;
1844         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1845         struct mdglobaldata *gd;
1846
1847         /*
1848          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1849          */
1850         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1851         bzero(gd, sizeof(*gd));
1852
1853         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1854
1855         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1856
1857         metadata_missing = 0;
1858         if (bootinfo.bi_modulep) {
1859                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1860                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1861         } else {
1862                 metadata_missing = 1;
1863         }
1864         if (bootinfo.bi_envp)
1865                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1866
1867         /* start with one cpu */
1868         ncpus = 1;
1869         /* Init basic tunables, hz etc */
1870         init_param1();
1871
1872         /*
1873          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1874          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1875          * the address space
1876          */
1877         /*
1878          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1879          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1880          */
1881         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1882         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1883
1884         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1885                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1886         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1887         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1888                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1889
1890         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1891
1892         /*
1893          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1894          * early in the boot sequence because the system assumes
1895          * that 'curthread' is never NULL.
1896          */
1897
1898         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1899 #ifdef BDE_DEBUGGER
1900                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1901                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1902                         continue;
1903 #endif
1904                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1905         }
1906
1907         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1908         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1909         lgdt(&r_gdt);
1910
1911         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1912         cpu_gdinit(gd, 0);
1913         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1914         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1915         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1916         proc0.p_thread = &thread0;
1917         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1918         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1919         thread0.td_proc = &proc0;
1920         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1921         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1922
1923         /* make ldt memory segments */
1924         /*
1925          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1926          * should be spelled ...MAX_USER...
1927          */
1928         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1929         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1930         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1931                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1932
1933         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1934         lldt(_default_ldt);
1935 #ifdef USER_LDT
1936         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1937 #endif
1938         /* spinlocks and the BGL */
1939         init_locks();
1940
1941         /* exceptions */
1942         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1943                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1944         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1945         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1946         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1947         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1948         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1949         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1950         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1951         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1952         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1953         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1954         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1957         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1959         setidt(15, &IDTVEC(rsvd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1960         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1962         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1965                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1967                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968
1969         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1970         r_idt.rd_base = (int) idt;
1971         lidt(&r_idt);
1972
1973         /*
1974          * Initialize the console before we print anything out.
1975          */
1976         cninit();
1977
1978         if (metadata_missing)
1979                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1980
1981 #if     NISA >0
1982         isa_defaultirq();
1983 #endif
1984         rand_initialize();
1985
1986 #ifdef DDB
1987         kdb_init();
1988         if (boothowto & RB_KDB)
1989                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1990 #endif
1991
1992         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1993         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1994         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1995         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1996
1997         /*
1998          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1999          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2000          */
2001         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2002         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2003         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2004         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2005         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2006         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2007         ltr(gsel_tss);
2008
2009         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2010             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2011         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2012             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2013         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2014         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2015         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2016         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2017             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2018         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2019         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2020         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2021
2022         vm86_initialize();
2023         getmemsize(first);
2024         init_param2(physmem);
2025
2026         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2027
2028         /* Map the message buffer. */
2029         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2030                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2031
2032         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2033
2034         /* make a call gate to reenter kernel with */
2035         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2036
2037         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2038         gdp->gd_looffset = x++;
2039         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2040         gdp->gd_stkcpy = 1;
2041         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2042         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2043         gdp->gd_p = 1;
2044         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2045
2046         /* XXX does this work? */
2047         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2048         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2049
2050         /* transfer to user mode */
2051
2052         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2053         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2054
2055         /* setup proc 0's pcb */
2056         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2057         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2058         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2059         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2064  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2065  * data space were allocated in locore.
2066  *
2067  * Note: the idlethread's cpl is 0
2068  *
2069  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2070  */
2071 void
2072 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2073 {
2074         char *sp;
2075
2076         if (cpu)
2077                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2078
2079         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2080         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2081         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2082         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2083         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2084         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2085 }
2086
2087 struct globaldata *
2088 globaldata_find(int cpu)
2089 {
2090         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2091         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2092 }
2093
2094 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2095 static void f00f_hack(void *unused);
2096 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2097
2098 static void
2099 f00f_hack(void *unused)
2100 {
2101         struct gate_descriptor *new_idt;
2102         vm_offset_t tmp;
2103
2104         if (!has_f00f_bug)
2105                 return;
2106
2107         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2108
2109         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2110
2111         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2112         if (tmp == 0)
2113                 panic("kmem_alloc returned 0");
2114         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2115                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2116         /* Put the first seven entries in the lower page */
2117         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2118         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2119         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2120         lidt(&r_idt);
2121         idt = new_idt;
2122         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2123                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2124                 panic("vm_map_protect failed");
2125         return;
2126 }
2127 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2128
2129 int
2130 ptrace_set_pc(p, addr)
2131         struct proc *p;
2132         unsigned long addr;
2133 {
2134         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2135         return (0);
2136 }
2137
2138 int
2139 ptrace_single_step(p)
2140         struct proc *p;
2141 {
2142         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2143         return (0);
2144 }
2145
2146 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2147         struct proc *p;
2148         vm_offset_t addr;
2149         size_t len;
2150 {
2151         vm_offset_t gap;
2152
2153         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2154                 return EPERM;
2155         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2156                 return 0;
2157
2158         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2159
2160         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2161                 return EPERM;
2162         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2163             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2164                 return 0;
2165         return EPERM;
2166 }
2167
2168 int ptrace_write_u(p, off, data)
2169         struct proc *p;
2170         vm_offset_t off;
2171         long data;
2172 {
2173         struct trapframe frame_copy;
2174         vm_offset_t min;
2175         struct trapframe *tp;
2176
2177         /*
2178          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2179          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2180          */
2181         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2182         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2183                 tp = p->p_md.md_regs;
2184                 frame_copy = *tp;
2185                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2186                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2187                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2188                         return (EINVAL);
2189                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2190                 return (0);
2191         }
2192
2193         /*
2194          * The PCB is at the end of the user area YYY
2195          */
2196         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2197         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2198         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2199                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2200                 return (0);
2201         }
2202         return (EFAULT);
2203 }
2204
2205 int
2206 fill_regs(p, regs)
2207         struct proc *p;
2208         struct reg *regs;
2209 {
2210         struct pcb *pcb;
2211         struct trapframe *tp;
2212
2213         tp = p->p_md.md_regs;
2214         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2215         regs->r_es = tp->tf_es;
2216         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2217         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2218         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2219         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2220         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2221         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2222         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2223         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2224         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2225         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2226         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2227         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2228         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2229         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2230         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2231         return (0);
2232 }
2233
2234 int
2235 set_regs(p, regs)
2236         struct proc *p;
2237         struct reg *regs;
2238 {
2239         struct pcb *pcb;
2240         struct trapframe *tp;
2241
2242         tp = p->p_md.md_regs;
2243         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2244             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2245                 return (EINVAL);
2246         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2247         tp->tf_es = regs->r_es;
2248         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2249         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2250         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2251         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2252         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2253         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2254         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2255         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2256         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2257         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2258         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2259         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2260         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2261         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2262         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2263         return (0);
2264 }
2265
2266 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2267 static void
2268 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2269         struct savexmm *sv_xmm;
2270         struct save87 *sv_87;
2271 {
2272         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2273         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2274         int i;
2275
2276         /* FPU control/status */
2277         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2278         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2279         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2280         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2281         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2282         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2283         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2284         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2285
2286         /* FPU registers */
2287         for (i = 0; i < 8; ++i)
2288                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2289
2290         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2291 }
2292
2293 static void
2294 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2295         struct save87 *sv_87;
2296         struct savexmm *sv_xmm;
2297 {
2298         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2299         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2300         int i;
2301
2302         /* FPU control/status */
2303         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2304         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2305         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2306         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2307         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2308         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2309         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2310         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2311
2312         /* FPU registers */
2313         for (i = 0; i < 8; ++i)
2314                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2315
2316         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2317 }
2318 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2319
2320 int
2321 fill_fpregs(p, fpregs)
2322         struct proc *p;
2323         struct fpreg *fpregs;
2324 {
2325 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2326         if (cpu_fxsr) {
2327                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2328                                                 (struct save87 *)fpregs);
2329                 return (0);
2330         }
2331 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2332         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2333         return (0);
2334 }
2335
2336 int
2337 set_fpregs(p, fpregs)
2338         struct proc *p;
2339         struct fpreg *fpregs;
2340 {
2341 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2342         if (cpu_fxsr) {
2343                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2344                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2345                 return (0);
2346         }
2347 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2348         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2349         return (0);
2350 }
2351
2352 int
2353 fill_dbregs(p, dbregs)
2354         struct proc *p;
2355         struct dbreg *dbregs;
2356 {
2357         struct pcb *pcb;
2358
2359         if (p == NULL) {
2360                 dbregs->dr0 = rdr0();
2361                 dbregs->dr1 = rdr1();
2362                 dbregs->dr2 = rdr2();
2363                 dbregs->dr3 = rdr3();
2364                 dbregs->dr4 = rdr4();
2365                 dbregs->dr5 = rdr5();
2366                 dbregs->dr6 = rdr6();
2367                 dbregs->dr7 = rdr7();
2368         }
2369         else {
2370                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2371                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2372                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2373                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2374                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2375                 dbregs->dr4 = 0;
2376                 dbregs->dr5 = 0;
2377                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2378                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2379         }
2380         return (0);
2381 }
2382
2383 int
2384 set_dbregs(p, dbregs)
2385         struct proc *p;
2386         struct dbreg *dbregs;
2387 {
2388         struct pcb *pcb;
2389         int i;
2390         u_int32_t mask1, mask2;
2391
2392         if (p == NULL) {
2393                 load_dr0(dbregs->dr0);
2394                 load_dr1(dbregs->dr1);
2395                 load_dr2(dbregs->dr2);
2396                 load_dr3(dbregs->dr3);
2397                 load_dr4(dbregs->dr4);
2398                 load_dr5(dbregs->dr5);
2399                 load_dr6(dbregs->dr6);
2400                 load_dr7(dbregs->dr7);
2401         }
2402         else {
2403                 /*
2404                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2405                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2406                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2407                  * TRCTRAP.
2408                  */
2409                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2410                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2411                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2412                                 return (EINVAL);
2413
2414                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2415
2416                 /*
2417                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2418                  * process's address space.  If a process could do this, it
2419                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2420                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2421                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2422                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2423                  * uid 0.
2424                  *
2425                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2426                  * address space is written into from within the kernel
2427                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2428                  * from within kernel mode?
2429                  */
2430
2431                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2432                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2433                                 /* dr0 is enabled */
2434                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2435                                         return (EINVAL);
2436                         }
2437
2438                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2439                                 /* dr1 is enabled */
2440                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2441                                         return (EINVAL);
2442                         }
2443
2444                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2445                                 /* dr2 is enabled */
2446                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2447                                         return (EINVAL);
2448                         }
2449
2450                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2451                                 /* dr3 is enabled */
2452                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2453                                         return (EINVAL);
2454                         }
2455                 }
2456
2457                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2458                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2459                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2460                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2461                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2462                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2463
2464                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2465         }
2466
2467         return (0);
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2472  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2473  */
2474 int
2475 user_dbreg_trap(void)
2476 {
2477         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2478         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2479         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2480         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2481         int i;
2482
2483         dr7 = rdr7();
2484         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2485                 /*
2486                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2487                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2488                  * hardware debug registers
2489                  */
2490                 return 0;
2491         }
2492
2493         nbp = 0;
2494         dr6 = rdr6();
2495         bp = dr6 & 0x0000000f;
2496
2497         if (!bp) {
2498                 /*
2499                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2500                  * trap was not caused by any of the debug registers
2501                  */
2502                 return 0;
2503         }
2504
2505         /*
2506          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2507          * which ones and if any of them are user space addresses
2508          */
2509
2510         if (bp & 0x01) {
2511                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2512         }
2513         if (bp & 0x02) {
2514                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2515         }
2516         if (bp & 0x04) {
2517                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2518         }
2519         if (bp & 0x08) {
2520                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2521         }
2522
2523         for (i=0; i<nbp; i++) {
2524                 if (addr[i] <
2525                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2526                         /*
2527                          * addr[i] is in user space
2528                          */
2529                         return nbp;
2530                 }
2531         }
2532
2533         /*
2534          * None of the breakpoints are in user space.
2535          */
2536         return 0;
2537 }
2538
2539
2540 #ifndef DDB
2541 void
2542 Debugger(const char *msg)
2543 {
2544         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2545 }
2546 #endif /* no DDB */
2547
2548 #include <sys/disklabel.h>
2549
2550 /*
2551  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2552  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2553  * if needed, and signal errors or early completion.
2554  */
2555 int
2556 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2557 {
2558         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2559         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2560         int maxsz = p->p_size,
2561                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2562
2563         /* overwriting disk label ? */
2564         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2565         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2566 #if LABELSECTOR != 0
2567             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2568 #endif
2569             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2570                 bp->b_error = EROFS;
2571                 goto bad;
2572         }
2573
2574 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2575         /* overwriting master boot record? */
2576         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2577             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2578                 bp->b_error = EROFS;
2579                 goto bad;
2580         }
2581 #endif
2582
2583         /* beyond partition? */
2584         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2585                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2586                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2587                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2588                         return(0);
2589                 }
2590                 /* or truncate if part of it fits */
2591                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2592                 if (sz <= 0) {
2593                         bp->b_error = EINVAL;
2594                         goto bad;
2595                 }
2596                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2597         }
2598
2599         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2600         return(1);
2601
2602 bad:
2603         bp->b_flags |= B_ERROR;
2604         return(-1);
2605 }
2606
2607 #ifdef DDB
2608
2609 /*
2610  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2611  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2612  * called inside DDB.
2613  *
2614  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2615  */
2616
2617 #undef inb
2618 #undef outb
2619
2620 /* silence compiler warnings */
2621 u_char inb(u_int);
2622 void outb(u_int, u_char);
2623
2624 u_char
2625 inb(u_int port)
2626 {
2627         u_char  data;
2628         /*
2629          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2630          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2631          * if we tell it to load (u_short) port.
2632          */
2633         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2634         return (data);
2635 }
2636
2637 void
2638 outb(u_int port, u_char data)
2639 {
2640         u_char  al;
2641         /*
2642          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2643          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2644          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2645          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2646          */
2647         al = data;
2648         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2649 }
2650
2651 #endif /* DDB */
2652
2653
2654
2655 #include "opt_cpu.h"
2656 #include "opt_htt.h"
2657 #include "opt_user_ldt.h"
2658
2659
2660 /*
2661  * initialize all the SMP locks
2662  */
2663
2664 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2665 struct spinlock imen_spinlock;
2666
2667 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2668 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2669
2670 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2671 struct spinlock mpintr_spinlock;
2672
2673 /* critical region around INTR() routines */
2674 struct spinlock intr_spinlock;
2675
2676 /* lock region used by kernel profiling */
2677 struct spinlock mcount_spinlock;
2678
2679 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2680 struct spinlock com_spinlock;
2681
2682 /* locks kernel printfs */
2683 struct spinlock cons_spinlock;
2684
2685 /* lock regions around the clock hardware */
2686 struct spinlock clock_spinlock;
2687
2688 /* lock around the MP rendezvous */
2689 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2690
2691 static void
2692 init_locks(void)
2693 {
2694         /*
2695          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2696          */
2697         /*
2698          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2699          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2700          */
2701 #ifdef SMP
2702         cpu_get_initial_mplock();
2703 #endif
2704         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2705         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2706         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2707         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2708         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2709         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2710         spin_lock_init(&com_spinlock);
2711         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2712         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2713 }
2714