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 1.46 2003/11/21 08:32:49 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 #include <sys/upcall.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/reg.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.h>
 102 #include <machine/ipl.h>
 103 #include <machine/md_var.h>
 104 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 105 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 106 #ifdef SMP
 107 #include <machine/smp.h>
 108 #endif
 109 #ifdef PERFMON
 110 #include <machine/perfmon.h>
 111 #endif
 112 #include <machine/cputypes.h>
 113
 114 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 115 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 116 #endif
 117 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 118 #include <bus/isa/rtc.h>
 119 #include <machine/vm86.h>
 120 #include <sys/random.h>
 121 #include <sys/ptrace.h>
 122 #include <machine/sigframe.h>
 123
 124 extern void init386 (int first);
 125 extern void dblfault_handler (void);
 126
 127 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 128 extern void finishidentcpu(void);
 129 extern void panicifcpuunsupported(void);
 130 extern void initializecpu(void);
 131
 132 static void cpu_startup (void *);
 133 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 134 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 135 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 136 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 137 #ifdef DIRECTIO
 138 extern void ffs_rawread_setup(void);
 139 #endif /* DIRECTIO */
 140 static void init_locks(void);
 141
 142 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 143
 144 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 145
 146 int     _udatasel, _ucodesel;
 147 u_int   atdevbase;
 148
 149 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 150 extern int swtch_optim_stats;
 151 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 152         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 154         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 155 #endif
 156
 157 #ifdef PC98
 158 static int      ispc98 = 1;
 159 #else
 160 static int      ispc98 = 0;
 161 #endif
 162 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 163
 164 int physmem = 0;
 165 int cold = 1;
 166
 167 static int
 168 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 169 {
 170         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 171         return (error);
 172 }
 173
 174 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 175         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 176
 177 static int
 178 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 179 {
 180         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 181                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 182         return (error);
 183 }
 184
 185 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 186         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 187
 188 static int
 189 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 190 {
 191         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 192                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 193         return (error);
 194 }
 195
 196 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 197         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 198
 199 static int
 200 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 201 {
 202         int error;
 203
 204         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 205          * some initial nulls).
 206          */
 207         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 208                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 209         if(error) return(error);
 210         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 211                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 212                         msgbufp->msg_bufr,req);
 213         }
 214         return(error);
 215 }
 216
 217 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 218         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 219
 220 static int msgbuf_clear;
 221
 222 static int
 223 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 224 {
 225         int error;
 226         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 227                 req);
 228         if (!error && req->newptr) {
 229                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 230                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 231                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 232                 msgbuf_clear=0;
 233         }
 234         return (error);
 235 }
 236
 237 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 238         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 239         "Clear kernel message buffer");
 240
 241 int bootverbose = 0;
 242 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 243 long dumplo;
 244
 245 vm_paddr_t phys_avail[10];
 246
 247 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 248 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 249
 250 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 251 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 252 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 253 static struct trapframe proc0_tf;
 254
 255 static void
 256 cpu_startup(dummy)
 257         void *dummy;
 258 {
 259         unsigned i;
 260         caddr_t v;
 261         vm_offset_t maxaddr;
 262         vm_size_t size = 0;
 263         int firstaddr;
 264         vm_offset_t minaddr;
 265
 266         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 267                 bootverbose++;
 268
 269         /*
 270          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 271          */
 272         printf("%s", version);
 273         startrtclock();
 274         printcpuinfo();
 275         panicifcpuunsupported();
 276 #ifdef PERFMON
 277         perfmon_init();
 278 #endif
 279         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 280         /*
 281          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 282          */
 283         if (bootverbose) {
 284                 int indx;
 285
 286                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 287                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 288                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 289
 290                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 291                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 292                             size1 / PAGE_SIZE);
 293                 }
 294         }
 295
 296         /*
 297          * Calculate callout wheel size
 298          */
 299         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 300              callwheelsize < ncallout;
 301              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 302                 ;
 303         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 304
 305         /*
 306          * Allocate space for system data structures.
 307          * The first available kernel virtual address is in "v".
 308          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 309          * As pages of memory are allocated and cleared,
 310          * "firstaddr" is incremented.
 311          * An index into the kernel page table corresponding to the
 312          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 313          */
 314
 315         /*
 316          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 317          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 318          * addresses to the various data structures.
 319          */
 320         firstaddr = 0;
 321 again:
 322         v = (caddr_t)firstaddr;
 323
 324 #define valloc(name, type, num) \
 325             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 326 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 327             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 328
 329         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 330         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 331
 332         /*
 333          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 334          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 335          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 336          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 337          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 338          * maxbcache bytes.
 339          *
 340          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 341          */
 342         if (nbuf == 0) {
 343                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 344                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 345
 346                 nbuf = 50;
 347                 if (kbytes > 4096)
 348                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 349                 if (kbytes > 65536)
 350                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 351                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 352                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 353         }
 354
 355         /*
 356          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 357          * kernel_map.
 358          */
 359         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 360             (BKVASIZE * 2)) {
 361                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 362                     (BKVASIZE * 2);
 363                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 364         }
 365
 366         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 367 #ifdef NSWBUF_MIN
 368         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 369                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 370 #endif
 371 #ifdef DIRECTIO
 372         ffs_rawread_setup();
 373 #endif
 374
 375         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 376         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 377         v = bufhashinit(v);
 378
 379         /*
 380          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 381          */
 382         if (firstaddr == 0) {
 383                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 384                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 385                 if (firstaddr == 0)
 386                         panic("startup: no room for tables");
 387                 goto again;
 388         }
 389
 390         /*
 391          * End of second pass, addresses have been assigned
 392          */
 393         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 394                 panic("startup: table size inconsistency");
 395
 396         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 397                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 398         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 399                                 (nbuf*BKVASIZE));
 400         buffer_map->system_map = 1;
 401         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 402                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 403         pager_map->system_map = 1;
 404         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 405                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 406
 407         /*
 408          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 409          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 410          */
 411         {
 412                 vm_offset_t mb_map_size;
 413
 414                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 415                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 416                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 417                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 418                 mb_map = kmem_suballoc(kernel_map, (vm_offset_t *)&mbutl,
 419                             &maxaddr, mb_map_size);
 420                 mb_map->system_map = 1;
 421         }
 422
 423         /*
 424          * Initialize callouts
 425          */
 426         SLIST_INIT(&callfree);
 427         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 428                 callout_init(&callout[i]);
 429                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 430                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 431         }
 432
 433         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 434                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 435         }
 436
 437 #if defined(USERCONFIG)
 438         userconfig();
 439         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 440 #endif
 441
 442         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 443             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 444
 445         /*
 446          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 447          */
 448         bufinit();
 449         vm_pager_bufferinit();
 450
 451 #ifdef SMP
 452         /*
 453          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 454          */
 455         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 456         mp_announce();
 457 #endif  /* SMP */
 458         cpu_setregs();
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Send an interrupt to process.
 463  *
 464  * Stack is set up to allow sigcode stored
 465  * at top to call routine, followed by kcall
 466  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 467  * resets the signal mask, the stack, and the
 468  * frame pointer, it returns to the user
 469  * specified pc, psl.
 470  */
 471 void
 472 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 473         sig_t catcher;
 474         int sig;
 475         sigset_t *mask;
 476         u_long code;
 477 {
 478         struct proc *p = curproc;
 479         struct trapframe *regs;
 480         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 481         struct sigframe sf, *sfp;
 482         int oonstack;
 483
 484         regs = p->p_md.md_regs;
 485         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 486
 487         /* save user context */
 488         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 489         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 490         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 491         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 492         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 493         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 494
 495         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 496         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 497             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 498                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 499                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 500                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 501         }
 502         else
 503                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 504
 505         /* Translate the signal is appropriate */
 506         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 507                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 508                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 509         }
 510
 511         /* Build the argument list for the signal handler. */
 512         sf.sf_signum = sig;
 513         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 514         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 515                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 516                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 517                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 518
 519                 /* fill siginfo structure */
 520                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 521                 sf.sf_si.si_code = code;
 522                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 523         }
 524         else {
 525                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 526                 sf.sf_siginfo = code;
 527                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 528                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 529         }
 530
 531         /*
 532          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 533          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 534          * eflags.
 535          */
 536         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 537                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 538                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 539
 540                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 541                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 542                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 543                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 544
 545                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 546                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 547                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 548                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 549
 550                 /*
 551                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 552                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 553                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 554                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 555                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 556                  */
 557                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 558         }
 559
 560         /*
 561          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 562          */
 563         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 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)sfp;
 572         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 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 /*
 583  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 584  *
 585  * System call to cleanup state after a signal
 586  * has been taken.  Reset signal mask and
 587  * stack state from context left by sendsig (above).
 588  * Return to previous pc and psl as specified by
 589  * context left by sendsig. Check carefully to
 590  * make sure that the user has not modified the
 591  * state to gain improper privileges.
 592  */
 593 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 594 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 595
 596 int
 597 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 598 {
 599         struct proc *p = curproc;
 600         struct trapframe *regs;
 601         ucontext_t *ucp;
 602         int cs, eflags;
 603
 604         ucp = uap->sigcntxp;
 605
 606         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 607                 return (EFAULT);
 608
 609         regs = p->p_md.md_regs;
 610         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 611
 612         if (eflags & PSL_VM) {
 613                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 614                 struct vm86_kernel *vm86;
 615
 616                 /*
 617                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 618                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 619                  */
 620                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 621                         return (EINVAL);
 622                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 623                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 624                         return (EINVAL);
 625
 626                 /* go back to user mode if both flags are set */
 627                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 628                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 629
 630                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 631                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 632                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 633                 } else {
 634                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 635                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 636                 }
 637                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 638                 tf->tf_eflags = eflags;
 639                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 640                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 641                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 642                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 643                 tf->tf_ds = _udatasel;
 644                 tf->tf_es = _udatasel;
 645                 tf->tf_fs = _udatasel;
 646         } else {
 647                 /*
 648                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 649                  */
 650                 /*
 651                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 652                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 653                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 654                  * the signal context during signal handling and there is no
 655                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 656                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 657                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 658                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 659                  */
 660                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 661                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 662                         return(EINVAL);
 663                 }
 664
 665                 /*
 666                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 667                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 668                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 669                  */
 670                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 671                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 672                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 673                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 674                         return(EINVAL);
 675                 }
 676                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 677         }
 678
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 680                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 681         else
 682                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 683
 684         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 685         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 686         return(EJUSTRETURN);
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 691  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 692  * already been pushed on the stack.
 693  */
 694 struct upc_frame {
 695         register_t      eax;
 696         register_t      ecx;
 697         register_t      edx;
 698         register_t      flags;
 699         register_t      oldip;
 700 };
 701
 702 void
 703 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 704 {
 705         struct proc *p = curproc;
 706         struct trapframe *regs;
 707         struct upcall upcall;
 708         struct upc_frame upc_frame;
 709
 710         /*
 711          * Get the upcall data structure
 712          */
 713         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall))) {
 714                 vu->vu_pending = 0;
 715                 printf("bad upcall address\n");
 716                 return;
 717         }
 718
 719         /*
 720          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 721          * section count, mark the data structure as pending and return
 722          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 723          */
 724         if (upcall.pending || upcall.crit_count) {
 725                 if (upcall.pending == 0) {
 726                         upcall.pending = 1;
 727                         copyout(&upcall.pending, &p->p_upcall->pending,
 728                                 sizeof(upcall.pending));
 729                 }
 730                 return;
 731         }
 732
 733         /*
 734          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 735          *
 736          * Bump our critical section count and set or clear the
 737          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 738          * pending.  The user will be responsible for calling
 739          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 740          */
 741         vu->vu_pending = 0;
 742         upcall.pending = morepending;
 743         upcall.crit_count += TDPRI_CRIT;
 744         copyout(&upcall, p->p_upcall, sizeof(upcall));
 745
 746         /*
 747          * Construct a stack frame and issue the upcall
 748          */
 749         regs = p->p_md.md_regs;
 750         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 751         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 752         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 753         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 754         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 755         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 756             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 757                 printf("bad stack on upcall\n");
 758         } else {
 759                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 760                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 761                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 762                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 763                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 764         }
 765 }
 766
 767 /*
 768  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 769  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 770  * being overwritten by the syscall return value.
 771  *
 772  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 773  * and the function pointer in %eax.
 774  */
 775 int
 776 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 777 {
 778         struct upc_frame upc_frame;
 779         struct proc *p;
 780         struct trapframe *regs;
 781         int error;
 782
 783         p = curproc;
 784         regs = p->p_md.md_regs;
 785
 786         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->pending, sizeof(int));
 787         if (error == 0) {
 788             if (vu) {
 789                 /*
 790                  * This jumps us to the next ready context.
 791                  */
 792                 vu->vu_pending = 0;
 793                 error = copyin(&p->p_upcall->crit_count, &morepending, sizeof(int));
 794                 morepending += TDPRI_CRIT;
 795                 if (error == 0)
 796                         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->crit_count, sizeof(int));
 797                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 798                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 799                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 800                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 801                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 802             } else {
 803                 /*
 804                  * This returns us to the originally interrupted code.
 805                  */
 806                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 807                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 808                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 809                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 810                 regs->tf_eflags = upc_frame.flags;
 811                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 812                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 813             }
 814         }
 815         if (error == 0)
 816                 error = EJUSTRETURN;
 817         return(error);
 818 }
 819
 820 /*
 821  * Machine dependent boot() routine
 822  *
 823  * I haven't seen anything to put here yet
 824  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 825  */
 826 void
 827 cpu_boot(int howto)
 828 {
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Shutdown the CPU as much as possible
 833  */
 834 void
 835 cpu_halt(void)
 836 {
 837         for (;;)
 838                 __asm__ ("hlt");
 839 }
 840
 841 /*
 842  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 843  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 844  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 845  *
 846  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 847  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 848  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 849  * critical section.
 850  *
 851  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 852  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 853  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 854  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 855  */
 856 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 857 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 858     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 859
 860 void
 861 cpu_idle(void)
 862 {
 863         struct thread *td = curthread;
 864
 865         crit_exit();
 866         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 867         for (;;) {
 868                 /*
 869                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 870                  */
 871                 lwkt_switch();
 872
 873                 /*
 874                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 875                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 876                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 877                  */
 878                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 879                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 880                         /*
 881                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 882                          * following the sti.
 883                          */
 884                         __asm __volatile("cli");
 885                         splz();
 886                         __asm __volatile("sti; hlt");
 887                 } else {
 888                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 889                         __asm __volatile("sti");
 890                 }
 891         }
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Clear registers on exec
 896  */
 897 void
 898 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 899         struct proc *p;
 900         u_long entry;
 901         u_long stack;
 902         u_long ps_strings;
 903 {
 904         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 905         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 906
 907         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 908         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 909         load_gs(_udatasel);
 910
 911 #ifdef USER_LDT
 912         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 913         user_ldt_free(pcb);
 914 #endif
 915
 916         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 917         regs->tf_eip = entry;
 918         regs->tf_esp = stack;
 919         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 920         regs->tf_ss = _udatasel;
 921         regs->tf_ds = _udatasel;
 922         regs->tf_es = _udatasel;
 923         regs->tf_fs = _udatasel;
 924         regs->tf_cs = _ucodesel;
 925
 926         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 927         regs->tf_ebx = ps_strings;
 928
 929         /*
 930          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 931          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 932          */
 933         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 934                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 935                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 936                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 937                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 938                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 939                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 940                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 941                         /*
 942                          * Clear the debug registers on the running
 943                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 944                          * the next process we switch to.
 945                          */
 946                         reset_dbregs();
 947                 }
 948                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 949         }
 950
 951         /*
 952          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 953          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 954          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 955          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 956          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 957          */
 958         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 959
 960         /*
 961          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
 962          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
 963          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
 964          * configured, since the npx routines normally set up the trap
 965          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
 966          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
 967          * systems with an npx.
 968          */
 969         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
 970
 971 #if NNPX > 0
 972         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 973         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 974 #endif
 975
 976         /*
 977          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 978          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 979          * return value to 0.
 980          */
 981 }
 982
 983 void
 984 cpu_setregs(void)
 985 {
 986         unsigned int cr0;
 987
 988         cr0 = rcr0();
 989         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 990         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 991 #ifdef I386_CPU
 992         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 993 #endif
 994                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 995         load_cr0(cr0);
 996         load_gs(_udatasel);
 997 }
 998
 999 static int
1000 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1001 {
1002         int error;
1003         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1004                 req);
1005         if (!error && req->newptr)
1006                 resettodr();
1007         return (error);
1008 }
1009
1010 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1011         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1012
1013 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1014         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1015
1016 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1017         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1018
1019 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1020         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1021
1022 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1023 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1024         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1025
1026 /*
1027  * Initialize 386 and configure to run kernel
1028  */
1029
1030 /*
1031  * Initialize segments & interrupt table
1032  */
1033
1034 int _default_ldt;
1035 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1036 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1037 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1038 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1039
1040 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1041 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1042
1043 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1044 extern int has_f00f_bug;
1045 #endif
1046
1047 static struct i386tss dblfault_tss;
1048 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1049
1050 extern  struct user *proc0paddr;
1051
1052
1053 /* software prototypes -- in more palatable form */
1054 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1055 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1056 {       0x0,                    /* segment base address  */
1057         0x0,                    /* length */
1058         0,                      /* segment type */
1059         0,                      /* segment descriptor priority level */
1060         0,                      /* segment descriptor present */
1061         0, 0,
1062         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1063         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1064 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1065 {       0x0,                    /* segment base address  */
1066         0xfffff,                /* length - all address space */
1067         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1068         0,                      /* segment descriptor priority level */
1069         1,                      /* segment descriptor present */
1070         0, 0,
1071         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1072         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1073 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1074 {       0x0,                    /* segment base address  */
1075         0xfffff,                /* length - all address space */
1076         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1077         0,                      /* segment descriptor priority level */
1078         1,                      /* segment descriptor present */
1079         0, 0,
1080         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1081         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1082 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1083 {       0x0,                    /* segment base address  */
1084         0xfffff,                /* length - all address space */
1085         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1086         0,                      /* segment descriptor priority level */
1087         1,                      /* segment descriptor present */
1088         0, 0,
1089         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1090         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1091 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1092 {
1093         0x0,                    /* segment base address */
1094         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1095         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1096         0,                      /* segment descriptor priority level */
1097         1,                      /* segment descriptor present */
1098         0, 0,
1099         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1100         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1101 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1102 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1103         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1104         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1105         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1106         1,                      /* segment descriptor present */
1107         0, 0,
1108         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1109         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1110 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1111 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1112         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1113         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1114         0,                      /* segment descriptor priority level */
1115         1,                      /* segment descriptor present */
1116         0, 0,
1117         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1118         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1119 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1120 {       0x0,                    /* segment base address  */
1121         0x0,                    /* length - all address space */
1122         0,                      /* segment type */
1123         0,                      /* segment descriptor priority level */
1124         0,                      /* segment descriptor present */
1125         0, 0,
1126         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1127         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1128 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1129 {       0x400,                  /* segment base address */
1130         0xfffff,                /* length */
1131         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1132         0,                      /* segment descriptor priority level */
1133         1,                      /* segment descriptor present */
1134         0, 0,
1135         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1136         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1137 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1138 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1139         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1140         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1141         0,                      /* segment descriptor priority level */
1142         1,                      /* segment descriptor present */
1143         0, 0,
1144         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1145         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1146 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1147 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1148         0xfffff,                /* length */
1149         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1150         0,                      /* segment descriptor priority level */
1151         1,                      /* segment descriptor present */
1152         0, 0,
1153         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1154         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1155 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1156 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1157         0xfffff,                /* length */
1158         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1159         0,                      /* segment descriptor priority level */
1160         1,                      /* segment descriptor present */
1161         0, 0,
1162         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1163         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1164 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1165 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1166         0xfffff,                /* length */
1167         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1168         0,                      /* segment descriptor priority level */
1169         1,                      /* segment descriptor present */
1170         0, 0,
1171         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1172         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1173 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1174 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1175         0xfffff,                /* length */
1176         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1177         0,                      /* segment descriptor priority level */
1178         1,                      /* segment descriptor present */
1179         0, 0,
1180         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1181         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1182 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1183 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1184         0xfffff,                /* length */
1185         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1186         0,                      /* segment descriptor priority level */
1187         1,                      /* segment descriptor present */
1188         0, 0,
1189         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1190         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1191 };
1192
1193 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1194         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1195 {       0x0,                    /* segment base address  */
1196         0x0,                    /* length - all address space */
1197         0,                      /* segment type */
1198         0,                      /* segment descriptor priority level */
1199         0,                      /* segment descriptor present */
1200         0, 0,
1201         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1202         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1203         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1204 {       0x0,                    /* segment base address  */
1205         0x0,                    /* length - all address space */
1206         0,                      /* segment type */
1207         0,                      /* segment descriptor priority level */
1208         0,                      /* segment descriptor present */
1209         0, 0,
1210         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1211         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1212         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1213 {       0x0,                    /* segment base address  */
1214         0x0,                    /* length - all address space */
1215         0,                      /* segment type */
1216         0,                      /* segment descriptor priority level */
1217         0,                      /* segment descriptor present */
1218         0, 0,
1219         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1220         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1221         /* Code Descriptor for user */
1222 {       0x0,                    /* segment base address  */
1223         0xfffff,                /* length - all address space */
1224         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1225         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1226         1,                      /* segment descriptor present */
1227         0, 0,
1228         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1229         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1230         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1231 {       0x0,                    /* segment base address  */
1232         0x0,                    /* length - all address space */
1233         0,                      /* segment type */
1234         0,                      /* segment descriptor priority level */
1235         0,                      /* segment descriptor present */
1236         0, 0,
1237         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1238         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1239         /* Data Descriptor for user */
1240 {       0x0,                    /* segment base address  */
1241         0xfffff,                /* length - all address space */
1242         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1243         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1244         1,                      /* segment descriptor present */
1245         0, 0,
1246         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1247         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1248 };
1249
1250 void
1251 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1252         int idx;
1253         inthand_t *func;
1254         int typ;
1255         int dpl;
1256         int selec;
1257 {
1258         struct gate_descriptor *ip;
1259
1260         ip = idt + idx;
1261         ip->gd_looffset = (int)func;
1262         ip->gd_selector = selec;
1263         ip->gd_stkcpy = 0;
1264         ip->gd_xx = 0;
1265         ip->gd_type = typ;
1266         ip->gd_dpl = dpl;
1267         ip->gd_p = 1;
1268         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1269 }
1270
1271 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1272
1273 extern inthand_t
1274         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1275         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1276         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1277         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1278         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1279         IDTVEC(rsvd0);
1280 extern inthand_t
1281         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1282
1283 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1284 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1285 #endif
1286
1287 void
1288 sdtossd(sd, ssd)
1289         struct segment_descriptor *sd;
1290         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1291 {
1292         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1293         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1294         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1295         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1296         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1297         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1298         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1299 }
1300
1301 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1302
1303 /*
1304  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1305  * available physical memory in the system, then test this memory and
1306  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1307  *
1308  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1309  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1310  *
1311  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1312  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1313  */
1314 static void
1315 getmemsize(int first)
1316 {
1317         int i, physmap_idx, pa_indx;
1318         int hasbrokenint12;
1319         u_int basemem, extmem;
1320         struct vm86frame vmf;
1321         struct vm86context vmc;
1322         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1323         pt_entry_t *pte;
1324         const char *cp;
1325         struct {
1326                 u_int64_t base;
1327                 u_int64_t length;
1328                 u_int32_t type;
1329         } *smap;
1330
1331         hasbrokenint12 = 0;
1332         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1333         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1334         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1335         basemem = 0;
1336
1337         /*
1338          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1339          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1340          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1341          */
1342         if (hasbrokenint12) {
1343                 goto int15e820;
1344         }
1345
1346         /*
1347          * Perform "base memory" related probes & setup
1348          */
1349         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1350         basemem = vmf.vmf_ax;
1351         if (basemem > 640) {
1352                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1353                         basemem);
1354                 basemem = 640;
1355         }
1356
1357         /*
1358          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1359          * between the end of base memory and the start of
1360          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1361          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1362          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1363          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1364          * to begin with and then parts of it are remapped.
1365          * The parts that aren't remapped form holes that
1366          * remain read-only and are unused by the kernel.
1367          * The base memory area is below the physical end of
1368          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1369          * The part of it from PAGE_SIZE to
1370          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1371          * remapped and used by the kernel later.)
1372          *
1373          * This code is similar to the code used in
1374          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1375          * allocated we simply change the mapping.
1376          */
1377         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1378              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1379                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1380                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1381         }
1382
1383         /*
1384          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1385          * that the bios can scribble on it.
1386          */
1387         pte = vm86paddr;
1388         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1389                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1390
1391 int15e820:
1392         /*
1393          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1394          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1395          */
1396         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1397         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1398
1399         /*
1400          * get memory map with INT 15:E820
1401          */
1402 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1403 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1404
1405         vmc.npages = 0;
1406         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1407         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1408
1409         physmap_idx = 0;
1410         vmf.vmf_ebx = 0;
1411         do {
1412                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1413                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1414                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1415                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1416                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1417                         break;
1418                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1419                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1420                                 smap->type,
1421                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1422                                 (u_int32_t)smap->base,
1423                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1424                                 (u_int32_t)smap->length);
1425
1426                 if (smap->type != 0x01)
1427                         goto next_run;
1428
1429                 if (smap->length == 0)
1430                         goto next_run;
1431
1432                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1433                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1434                             (u_int)(smap->length / 1024));
1435                         goto next_run;
1436                 }
1437
1438                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1439                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1440                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1441                                         printf(
1442         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1443                                 goto next_run;
1444                         }
1445                 }
1446
1447                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1448                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1449                         goto next_run;
1450                 }
1451
1452                 physmap_idx += 2;
1453                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1454                         printf(
1455                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1456                         break;
1457                 }
1458                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1459                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1460 next_run:
1461                 ; /* fix GCC3.x warning */
1462         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1463
1464         /*
1465          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1466          */
1467         if (basemem == 0) {
1468                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1469                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1470                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1471                                 break;
1472                         }
1473                 }
1474
1475                 if (basemem == 0) {
1476                         basemem = 640;
1477                 }
1478
1479                 if (basemem > 640) {
1480                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1481                                 basemem);
1482                         basemem = 640;
1483                 }
1484
1485                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1486                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1487                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1488                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1489                 }
1490
1491                 pte = vm86paddr;
1492                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1493                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1494         }
1495
1496         if (physmap[1] != 0)
1497                 goto physmap_done;
1498
1499         /*
1500          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1501          */
1502         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1503         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1504                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1505         } else {
1506 #if 0
1507                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1508                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1509                 extmem = vmf.vmf_ax;
1510 #else
1511                 /*
1512                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1513                  */
1514                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1515 #endif
1516         }
1517
1518         /*
1519          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1520          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1521          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1522          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1523          * them beyond the limit.
1524          *
1525          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1526          *      chop it to 15MB.
1527          */
1528         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1529                 extmem = 15 * 1024;
1530
1531         physmap[0] = 0;
1532         physmap[1] = basemem * 1024;
1533         physmap_idx = 2;
1534         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1535         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1536
1537 physmap_done:
1538         /*
1539          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1540          */
1541
1542 #ifdef SMP
1543         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1544         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1545
1546         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1547         mp_probe();
1548 #endif
1549
1550         /*
1551          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1552          * highest page of the physical address space.  It should be
1553          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1554          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1555          */
1556         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1557
1558 #ifdef MAXMEM
1559         Maxmem = MAXMEM / 4;
1560 #endif
1561
1562         /*
1563          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1564          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1565          */
1566         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1567                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1568                 char *ep;
1569
1570                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1571                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1572                         switch(*ep) {
1573                         case 'g':
1574                         case 'G':
1575                                 AllowMem <<= 10;
1576                         case 'm':
1577                         case 'M':
1578                                 AllowMem <<= 10;
1579                         case 'k':
1580                         case 'K':
1581                                 AllowMem <<= 10;
1582                                 break;
1583                         default:
1584                                 AllowMem = sanity = 0;
1585                         }
1586                         if (AllowMem < sanity)
1587                                 AllowMem = 0;
1588                 }
1589                 if (AllowMem == 0)
1590                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1591                 else
1592                         Maxmem = atop(AllowMem);
1593         }
1594
1595         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1596             (boothowto & RB_VERBOSE))
1597                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1598
1599         /*
1600          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1601          * extend the last memory segment to the new limit.
1602          */
1603         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1604                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1605
1606         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1607         pmap_bootstrap(first, 0);
1608
1609         /*
1610          * Size up each available chunk of physical memory.
1611          */
1612         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1613         pa_indx = 0;
1614         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1615         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1616         pte = CMAP1;
1617
1618         /*
1619          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1620          * round up the start address and round down the end address.
1621          */
1622         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1623                 vm_offset_t end;
1624
1625                 end = ptoa(Maxmem);
1626                 if (physmap[i + 1] < end)
1627                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1628                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1629                         int tmp, page_bad;
1630 #if 0
1631                         int *ptr = 0;
1632 #else
1633                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1634 #endif
1635
1636                         /*
1637                          * block out kernel memory as not available.
1638                          */
1639                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1640                                 continue;
1641
1642                         page_bad = FALSE;
1643
1644                         /*
1645                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1646                          */
1647                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1648                         invltlb();
1649
1650                         tmp = *(int *)ptr;
1651                         /*
1652                          * Test for alternating 1's and 0's
1653                          */
1654                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1655                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1656                                 page_bad = TRUE;
1657                         }
1658                         /*
1659                          * Test for alternating 0's and 1's
1660                          */
1661                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1662                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1663                         page_bad = TRUE;
1664                         }
1665                         /*
1666                          * Test for all 1's
1667                          */
1668                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1669                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1670                                 page_bad = TRUE;
1671                         }
1672                         /*
1673                          * Test for all 0's
1674                          */
1675                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1676                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1677                                 page_bad = TRUE;
1678                         }
1679                         /*
1680                          * Restore original value.
1681                          */
1682                         *(int *)ptr = tmp;
1683
1684                         /*
1685                          * Adjust array of valid/good pages.
1686                          */
1687                         if (page_bad == TRUE) {
1688                                 continue;
1689                         }
1690                         /*
1691                          * If this good page is a continuation of the
1692                          * previous set of good pages, then just increase
1693                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1694                          * Note that "end" points one higher than end,
1695                          * making the range >= start and < end.
1696                          * If we're also doing a speculative memory
1697                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1698                          * so that we keep going. The first bad page
1699                          * will terminate the loop.
1700                          */
1701                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1702                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1703                         } else {
1704                                 pa_indx++;
1705                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1706                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1707                                         pa_indx--;
1708                                         break;
1709                                 }
1710                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1711                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1712                         }
1713                         physmem++;
1714                 }
1715         }
1716         *pte = 0;
1717         invltlb();
1718
1719         /*
1720          * XXX
1721          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1722          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1723          * calculation, etc.).
1724          */
1725         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1726             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1727                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1728                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1729                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1730         }
1731
1732         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1733
1734         /* Trim off space for the message buffer. */
1735         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1736
1737         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1738 }
1739
1740 /*
1741  * IDT VECTORS:
1742  *      0       Divide by zero
1743  *      1       Debug
1744  *      2       NMI
1745  *      3       BreakPoint
1746  *      4       OverFlow
1747  *      5       Bound-Range
1748  *      6       Invalid OpCode
1749  *      7       Device Not Available (x87)
1750  *      8       Double-Fault
1751  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1752  *      10      Invalid-TSS
1753  *      11      Segment not present
1754  *      12      Stack
1755  *      13      General Protection
1756  *      14      Page Fault
1757  *      15      Reserved
1758  *      16      x87 FP Exception pending
1759  *      17      Alignment Check
1760  *      18      Machine Check
1761  *      19      SIMD floating point
1762  *      20-31   reserved
1763  *      32-255  INTn/external sources
1764  */
1765 void
1766 init386(int first)
1767 {
1768         struct gate_descriptor *gdp;
1769         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1770         struct mdglobaldata *gd;
1771
1772         /*
1773          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1774          */
1775         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1776         bzero(gd, sizeof(*gd));
1777
1778         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1779
1780         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1781
1782         metadata_missing = 0;
1783         if (bootinfo.bi_modulep) {
1784                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1785                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1786         } else {
1787                 metadata_missing = 1;
1788         }
1789         if (bootinfo.bi_envp)
1790                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1791
1792         /* start with one cpu */
1793         ncpus = 1;
1794         /* Init basic tunables, hz etc */
1795         init_param1();
1796
1797         /*
1798          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1799          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1800          * the address space
1801          */
1802         /*
1803          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1804          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1805          */
1806         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1807         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1808
1809         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1810                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1811         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1812         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1813                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1814
1815         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1816
1817         /*
1818          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1819          * early in the boot sequence because the system assumes
1820          * that 'curthread' is never NULL.
1821          */
1822
1823         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1824 #ifdef BDE_DEBUGGER
1825                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1826                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1827                         continue;
1828 #endif
1829                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1830         }
1831
1832         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1833         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1834         lgdt(&r_gdt);
1835
1836         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1837         cpu_gdinit(gd, 0);
1838         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1839         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1840         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1841         proc0.p_thread = &thread0;
1842         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1843         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1844         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1845         thread0.td_proc = &proc0;
1846         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1847         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1848
1849         /* make ldt memory segments */
1850         /*
1851          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1852          * should be spelled ...MAX_USER...
1853          */
1854         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1855         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1856         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1857                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1858
1859         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1860         lldt(_default_ldt);
1861 #ifdef USER_LDT
1862         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1863 #endif
1864         /* spinlocks and the BGL */
1865         init_locks();
1866
1867         /* exceptions */
1868         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1869 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1870                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1871 #else
1872                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1873 #endif
1874         }
1875         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1876         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1877         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1878         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1879         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1880         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1881         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1882         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1883         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1884         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1885         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1886         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1887         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1888         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1889         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1890         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1891         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1892         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1893         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1894         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1895         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1896                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1897         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1898                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1899
1900         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1901         r_idt.rd_base = (int) idt;
1902         lidt(&r_idt);
1903
1904         /*
1905          * Initialize the console before we print anything out.
1906          */
1907         cninit();
1908
1909         if (metadata_missing)
1910                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1911
1912 #if     NISA >0
1913         isa_defaultirq();
1914 #endif
1915         rand_initialize();
1916
1917 #ifdef DDB
1918         kdb_init();
1919         if (boothowto & RB_KDB)
1920                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1921 #endif
1922
1923         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1924         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1927
1928         /*
1929          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1930          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1931          */
1932         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1933         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1934         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1935         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1936         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1937         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1938         ltr(gsel_tss);
1939
1940         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1941             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1942         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1943             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1944         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1945         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1946         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1947         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1948             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1949         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1950         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1951         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1952
1953         vm86_initialize();
1954         getmemsize(first);
1955         init_param2(physmem);
1956
1957         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1958
1959         /* Map the message buffer. */
1960         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1961                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1962
1963         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1964
1965         /* make a call gate to reenter kernel with */
1966         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1967
1968         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1969         gdp->gd_looffset = x++;
1970         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1971         gdp->gd_stkcpy = 1;
1972         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
1973         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
1974         gdp->gd_p = 1;
1975         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
1976
1977         /* XXX does this work? */
1978         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1979         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1980
1981         /* transfer to user mode */
1982
1983         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
1984         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
1985
1986         /* setup proc 0's pcb */
1987         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1988         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
1989         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1990         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
1995  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
1996  * data space were allocated in locore.
1997  *
1998  * Note: the idlethread's cpl is 0
1999  *
2000  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2001  */
2002 void
2003 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2004 {
2005         char *sp;
2006
2007         if (cpu)
2008                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2009
2010         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2011         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2012         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2013         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2014         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2015         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2016 }
2017
2018 struct globaldata *
2019 globaldata_find(int cpu)
2020 {
2021         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2022         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2023 }
2024
2025 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2026 static void f00f_hack(void *unused);
2027 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2028
2029 static void
2030 f00f_hack(void *unused)
2031 {
2032         struct gate_descriptor *new_idt;
2033         vm_offset_t tmp;
2034
2035         if (!has_f00f_bug)
2036                 return;
2037
2038         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2039
2040         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2041
2042         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2043         if (tmp == 0)
2044                 panic("kmem_alloc returned 0");
2045         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2046                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2047         /* Put the first seven entries in the lower page */
2048         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2049         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2050         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2051         lidt(&r_idt);
2052         idt = new_idt;
2053         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2054                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2055                 panic("vm_map_protect failed");
2056         return;
2057 }
2058 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2059
2060 int
2061 ptrace_set_pc(p, addr)
2062         struct proc *p;
2063         unsigned long addr;
2064 {
2065         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2066         return (0);
2067 }
2068
2069 int
2070 ptrace_single_step(p)
2071         struct proc *p;
2072 {
2073         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2074         return (0);
2075 }
2076
2077 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2078         struct proc *p;
2079         vm_offset_t addr;
2080         size_t len;
2081 {
2082         vm_offset_t gap;
2083
2084         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2085                 return EPERM;
2086         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2087                 return 0;
2088
2089         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2090
2091         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2092                 return EPERM;
2093         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2094             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2095                 return 0;
2096         return EPERM;
2097 }
2098
2099 int ptrace_write_u(p, off, data)
2100         struct proc *p;
2101         vm_offset_t off;
2102         long data;
2103 {
2104         struct trapframe frame_copy;
2105         vm_offset_t min;
2106         struct trapframe *tp;
2107
2108         /*
2109          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2110          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2111          */
2112         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2113         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2114                 tp = p->p_md.md_regs;
2115                 frame_copy = *tp;
2116                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2117                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2118                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2119                         return (EINVAL);
2120                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2121                 return (0);
2122         }
2123
2124         /*
2125          * The PCB is at the end of the user area YYY
2126          */
2127         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2128         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2129         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2130                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2131                 return (0);
2132         }
2133         return (EFAULT);
2134 }
2135
2136 int
2137 fill_regs(p, regs)
2138         struct proc *p;
2139         struct reg *regs;
2140 {
2141         struct pcb *pcb;
2142         struct trapframe *tp;
2143
2144         tp = p->p_md.md_regs;
2145         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2146         regs->r_es = tp->tf_es;
2147         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2148         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2149         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2150         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2151         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2152         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2153         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2154         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2155         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2156         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2157         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2158         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2159         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2160         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2161         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2162         return (0);
2163 }
2164
2165 int
2166 set_regs(p, regs)
2167         struct proc *p;
2168         struct reg *regs;
2169 {
2170         struct pcb *pcb;
2171         struct trapframe *tp;
2172
2173         tp = p->p_md.md_regs;
2174         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2175             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2176                 return (EINVAL);
2177         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2178         tp->tf_es = regs->r_es;
2179         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2180         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2181         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2182         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2183         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2184         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2185         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2186         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2187         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2188         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2189         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2190         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2191         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2192         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2193         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2194         return (0);
2195 }
2196
2197 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2198 static void
2199 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2200         struct savexmm *sv_xmm;
2201         struct save87 *sv_87;
2202 {
2203         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2204         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2205         int i;
2206
2207         /* FPU control/status */
2208         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2209         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2210         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2211         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2212         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2213         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2214         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2215         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2216
2217         /* FPU registers */
2218         for (i = 0; i < 8; ++i)
2219                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2220
2221         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2222 }
2223
2224 static void
2225 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2226         struct save87 *sv_87;
2227         struct savexmm *sv_xmm;
2228 {
2229         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2230         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2231         int i;
2232
2233         /* FPU control/status */
2234         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2235         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2236         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2237         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2238         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2239         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2240         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2241         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2242
2243         /* FPU registers */
2244         for (i = 0; i < 8; ++i)
2245                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2246
2247         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2248 }
2249 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2250
2251 int
2252 fill_fpregs(p, fpregs)
2253         struct proc *p;
2254         struct fpreg *fpregs;
2255 {
2256 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2257         if (cpu_fxsr) {
2258                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2259                                                 (struct save87 *)fpregs);
2260                 return (0);
2261         }
2262 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2263         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2264         return (0);
2265 }
2266
2267 int
2268 set_fpregs(p, fpregs)
2269         struct proc *p;
2270         struct fpreg *fpregs;
2271 {
2272 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2273         if (cpu_fxsr) {
2274                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2275                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2276                 return (0);
2277         }
2278 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2279         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2280         return (0);
2281 }
2282
2283 int
2284 fill_dbregs(p, dbregs)
2285         struct proc *p;
2286         struct dbreg *dbregs;
2287 {
2288         struct pcb *pcb;
2289
2290         if (p == NULL) {
2291                 dbregs->dr0 = rdr0();
2292                 dbregs->dr1 = rdr1();
2293                 dbregs->dr2 = rdr2();
2294                 dbregs->dr3 = rdr3();
2295                 dbregs->dr4 = rdr4();
2296                 dbregs->dr5 = rdr5();
2297                 dbregs->dr6 = rdr6();
2298                 dbregs->dr7 = rdr7();
2299         }
2300         else {
2301                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2302                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2303                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2304                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2305                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2306                 dbregs->dr4 = 0;
2307                 dbregs->dr5 = 0;
2308                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2309                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2310         }
2311         return (0);
2312 }
2313
2314 int
2315 set_dbregs(p, dbregs)
2316         struct proc *p;
2317         struct dbreg *dbregs;
2318 {
2319         struct pcb *pcb;
2320         int i;
2321         u_int32_t mask1, mask2;
2322
2323         if (p == NULL) {
2324                 load_dr0(dbregs->dr0);
2325                 load_dr1(dbregs->dr1);
2326                 load_dr2(dbregs->dr2);
2327                 load_dr3(dbregs->dr3);
2328                 load_dr4(dbregs->dr4);
2329                 load_dr5(dbregs->dr5);
2330                 load_dr6(dbregs->dr6);
2331                 load_dr7(dbregs->dr7);
2332         }
2333         else {
2334                 /*
2335                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2336                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2337                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2338                  * TRCTRAP.
2339                  */
2340                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2341                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2342                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2343                                 return (EINVAL);
2344
2345                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2346
2347                 /*
2348                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2349                  * process's address space.  If a process could do this, it
2350                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2351                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2352                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2353                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2354                  * uid 0.
2355                  *
2356                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2357                  * address space is written into from within the kernel
2358                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2359                  * from within kernel mode?
2360                  */
2361
2362                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2363                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2364                                 /* dr0 is enabled */
2365                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2366                                         return (EINVAL);
2367                         }
2368
2369                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2370                                 /* dr1 is enabled */
2371                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2372                                         return (EINVAL);
2373                         }
2374
2375                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2376                                 /* dr2 is enabled */
2377                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2378                                         return (EINVAL);
2379                         }
2380
2381                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2382                                 /* dr3 is enabled */
2383                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2384                                         return (EINVAL);
2385                         }
2386                 }
2387
2388                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2389                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2390                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2391                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2392                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2393                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2394
2395                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2396         }
2397
2398         return (0);
2399 }
2400
2401 /*
2402  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2403  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2404  */
2405 int
2406 user_dbreg_trap(void)
2407 {
2408         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2409         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2410         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2411         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2412         int i;
2413
2414         dr7 = rdr7();
2415         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2416                 /*
2417                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2418                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2419                  * hardware debug registers
2420                  */
2421                 return 0;
2422         }
2423
2424         nbp = 0;
2425         dr6 = rdr6();
2426         bp = dr6 & 0x0000000f;
2427
2428         if (!bp) {
2429                 /*
2430                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2431                  * trap was not caused by any of the debug registers
2432                  */
2433                 return 0;
2434         }
2435
2436         /*
2437          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2438          * which ones and if any of them are user space addresses
2439          */
2440
2441         if (bp & 0x01) {
2442                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2443         }
2444         if (bp & 0x02) {
2445                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2446         }
2447         if (bp & 0x04) {
2448                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2449         }
2450         if (bp & 0x08) {
2451                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2452         }
2453
2454         for (i=0; i<nbp; i++) {
2455                 if (addr[i] <
2456                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2457                         /*
2458                          * addr[i] is in user space
2459                          */
2460                         return nbp;
2461                 }
2462         }
2463
2464         /*
2465          * None of the breakpoints are in user space.
2466          */
2467         return 0;
2468 }
2469
2470
2471 #ifndef DDB
2472 void
2473 Debugger(const char *msg)
2474 {
2475         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2476 }
2477 #endif /* no DDB */
2478
2479 #include <sys/disklabel.h>
2480
2481 /*
2482  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2483  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2484  * if needed, and signal errors or early completion.
2485  */
2486 int
2487 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2488 {
2489         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2490         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2491         int maxsz = p->p_size,
2492                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2493
2494         /* overwriting disk label ? */
2495         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2496         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2497 #if LABELSECTOR != 0
2498             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2499 #endif
2500             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2501                 bp->b_error = EROFS;
2502                 goto bad;
2503         }
2504
2505 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2506         /* overwriting master boot record? */
2507         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2508             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2509                 bp->b_error = EROFS;
2510                 goto bad;
2511         }
2512 #endif
2513
2514         /* beyond partition? */
2515         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2516                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2517                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2518                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2519                         return(0);
2520                 }
2521                 /* or truncate if part of it fits */
2522                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2523                 if (sz <= 0) {
2524                         bp->b_error = EINVAL;
2525                         goto bad;
2526                 }
2527                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2528         }
2529
2530         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2531         return(1);
2532
2533 bad:
2534         bp->b_flags |= B_ERROR;
2535         return(-1);
2536 }
2537
2538 #ifdef DDB
2539
2540 /*
2541  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2542  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2543  * called inside DDB.
2544  *
2545  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2546  */
2547
2548 #undef inb
2549 #undef outb
2550
2551 /* silence compiler warnings */
2552 u_char inb(u_int);
2553 void outb(u_int, u_char);
2554
2555 u_char
2556 inb(u_int port)
2557 {
2558         u_char  data;
2559         /*
2560          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2561          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2562          * if we tell it to load (u_short) port.
2563          */
2564         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2565         return (data);
2566 }
2567
2568 void
2569 outb(u_int port, u_char data)
2570 {
2571         u_char  al;
2572         /*
2573          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2574          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2575          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2576          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2577          */
2578         al = data;
2579         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2580 }
2581
2582 #endif /* DDB */
2583
2584
2585
2586 #include "opt_cpu.h"
2587 #include "opt_htt.h"
2588 #include "opt_user_ldt.h"
2589
2590
2591 /*
2592  * initialize all the SMP locks
2593  */
2594
2595 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2596 struct spinlock imen_spinlock;
2597
2598 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2599 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2600
2601 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2602 struct spinlock mpintr_spinlock;
2603
2604 /* critical region around INTR() routines */
2605 struct spinlock intr_spinlock;
2606
2607 /* lock region used by kernel profiling */
2608 struct spinlock mcount_spinlock;
2609
2610 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2611 struct spinlock com_spinlock;
2612
2613 /* locks kernel printfs */
2614 struct spinlock cons_spinlock;
2615
2616 /* lock regions around the clock hardware */
2617 struct spinlock clock_spinlock;
2618
2619 /* lock around the MP rendezvous */
2620 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2621
2622 static void
2623 init_locks(void)
2624 {
2625         /*
2626          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2627          */
2628         /*
2629          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2630          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2631          */
2632 #ifdef SMP
2633         cpu_get_initial_mplock();
2634 #endif
2635         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2636         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2637         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2638         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2639         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2640         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2641         spin_lock_init(&com_spinlock);
2642         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2643         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2644 }
2645