sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_directio.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_maxmem.h"
  51 #include "opt_msgbuf.h"
  52 #include "opt_perfmon.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54 #include "opt_userconfig.h"
  55 #include "opt_apic.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/sysproto.h>
  60 #include <sys/signalvar.h>
  61 #include <sys/kernel.h>
  62 #include <sys/linker.h>
  63 #include <sys/malloc.h>
  64 #include <sys/proc.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/buf.h>
  67 #include <sys/reboot.h>
  68 #include <sys/mbuf.h>
  69 #include <sys/msgbuf.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/vmmeter.h>
  73 #include <sys/bus.h>
  74 #include <sys/upcall.h>
  75 #include <sys/usched.h>
  76 #include <sys/reg.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89 #include <sys/mplock2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #include <sys/machintr.h>
 121
 122 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 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_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 143
 144 int     _udatasel, _ucodesel;
 145 u_int   atdevbase;
 146 #ifdef SMP
 147 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 148 #else
 149 int64_t tsc_offsets[1];
 150 #endif
 151
 152 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 153 extern int swtch_optim_stats;
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 155         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 156 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 157         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 158 #endif
 159
 160 int physmem = 0;
 161
 162 u_long ebda_addr = 0;
 163
 164 static int
 165 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 166 {
 167         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 168         return (error);
 169 }
 170
 171 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 172         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 173
 174 static int
 175 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 176 {
 177         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 178                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 179         return (error);
 180 }
 181
 182 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 183         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 184
 185 static int
 186 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 187 {
 188         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 189                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 190         return (error);
 191 }
 192
 193 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 194         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 195
 196 vm_paddr_t Maxmem;
 197 vm_paddr_t Realmem;
 198
 199 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 200 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 201
 202
 203 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 204 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 205 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 206 static struct trapframe proc0_tf;
 207
 208 static void
 209 cpu_startup(void *dummy)
 210 {
 211         caddr_t v;
 212         vm_size_t size = 0;
 213         vm_offset_t firstaddr;
 214
 215         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 216                 bootverbose++;
 217
 218         /*
 219          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 220          */
 221         kprintf("%s", version);
 222         startrtclock();
 223         printcpuinfo();
 224         panicifcpuunsupported();
 225 #ifdef PERFMON
 226         perfmon_init();
 227 #endif
 228         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 229                 (intmax_t)Realmem,
 230                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 231         /*
 232          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 233          */
 234         if (bootverbose) {
 235                 int indx;
 236
 237                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 238                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 239                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 240
 241                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 242                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 243                             size1 / PAGE_SIZE);
 244                 }
 245         }
 246
 247         /*
 248          * Allocate space for system data structures.
 249          * The first available kernel virtual address is in "v".
 250          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 251          * As pages of memory are allocated and cleared,
 252          * "firstaddr" is incremented.
 253          * An index into the kernel page table corresponding to the
 254          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 255          */
 256
 257         /*
 258          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 259          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 260          * addresses to the various data structures.
 261          */
 262         firstaddr = 0;
 263 again:
 264         v = (caddr_t)firstaddr;
 265
 266 #define valloc(name, type, num) \
 267             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 268 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 269             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 270
 271         /*
 272          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 273          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 274          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 275          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 276          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 277          * maxbcache bytes.
 278          *
 279          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 280          */
 281         if (nbuf == 0) {
 282                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 283                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 284
 285                 nbuf = 50;
 286                 if (kbytes > 4096)
 287                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 288                 if (kbytes > 65536)
 289                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 290                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 291                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 296          * kernel_map.
 297          */
 298         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 299                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 300                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 301         }
 302
 303         /* limit to 128 on i386 */
 304         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 305 #ifdef NSWBUF_MIN
 306         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 307                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 308 #endif
 309 #ifdef DIRECTIO
 310         ffs_rawread_setup();
 311 #endif
 312
 313         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 314         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 315
 316         /*
 317          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 318          */
 319         if (firstaddr == 0) {
 320                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 321                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 322                 if (firstaddr == 0)
 323                         panic("startup: no room for tables");
 324                 goto again;
 325         }
 326
 327         /*
 328          * End of second pass, addresses have been assigned
 329          */
 330         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 331                 panic("startup: table size inconsistency");
 332
 333         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 334                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 335         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 336                       (nbuf*BKVASIZE));
 337         buffer_map.system_map = 1;
 338         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 339                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 340         pager_map.system_map = 1;
 341
 342 #if defined(USERCONFIG)
 343         userconfig();
 344         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 345 #endif
 346
 347         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 348                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 349                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 350
 351         /*
 352          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 353          */
 354         bufinit();
 355         vm_pager_bufferinit();
 356
 357 #ifdef SMP
 358         /*
 359          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 360          */
 361         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 362         mp_announce();
 363 #endif  /* SMP */
 364         cpu_setregs();
 365 }
 366
 367 /*
 368  * Send an interrupt to process.
 369  *
 370  * Stack is set up to allow sigcode stored
 371  * at top to call routine, followed by kcall
 372  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 373  * resets the signal mask, the stack, and the
 374  * frame pointer, it returns to the user
 375  * specified pc, psl.
 376  */
 377 void
 378 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 379 {
 380         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 381         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 382         struct trapframe *regs;
 383         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 384         struct sigframe sf, *sfp;
 385         int oonstack;
 386
 387         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 388         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 389
 390         /* save user context */
 391         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 392         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 393         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 394         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 395         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 396
 397         /* make the size of the saved context visible to userland */
 398         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 399
 400         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 401         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 402                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 403
 404         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 405         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 406             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 407                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 408                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 409                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 410         } else {
 411                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 412         }
 413
 414         /* Translate the signal is appropriate */
 415         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 416                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 417                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 418         }
 419
 420         /* Build the argument list for the signal handler. */
 421         sf.sf_signum = sig;
 422         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 423         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 424                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 425                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 426                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 427
 428                 /* fill siginfo structure */
 429                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 430                 sf.sf_si.si_code = code;
 431                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 432         }
 433         else {
 434                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 435                 sf.sf_siginfo = code;
 436                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 437                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 438         }
 439
 440         /*
 441          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 442          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 443          * eflags.
 444          */
 445         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 446                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 447                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 448
 449                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 450                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 451                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 452                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 453
 454                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 455                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 456                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 457                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 458
 459                 /*
 460                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 461                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 462                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 463                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 464                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 465                  */
 466                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 467         }
 468
 469         /*
 470          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 471          */
 472         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 473
 474         /*
 475          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 476          */
 477         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 478                 /*
 479                  * Something is wrong with the stack pointer.
 480                  * ...Kill the process.
 481                  */
 482                 sigexit(lp, SIGILL);
 483         }
 484
 485         regs->tf_esp = (int)sfp;
 486         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 487
 488         /*
 489          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 490          * on function entry
 491          */
 492         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 493
 494         regs->tf_cs = _ucodesel;
 495         regs->tf_ds = _udatasel;
 496         regs->tf_es = _udatasel;
 497
 498         /*
 499          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 500          * the userland program might be using both.
 501          *
 502          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 503          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 504          * return to userland.
 505          */
 506         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 507                 regs->tf_fs = _udatasel;
 508                 regs->tf_gs = _udatasel;
 509         }
 510         regs->tf_ss = _udatasel;
 511 }
 512
 513 /*
 514  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 515  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 516  * issue.
 517  *
 518  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 519  * bad idea?
 520  */
 521 int
 522 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 523 {
 524         frame->tf_cs = _ucodesel;
 525         frame->tf_ds = _udatasel;
 526         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 527 #if 0
 528         frame->tf_fs = _udatasel;
 529         frame->tf_gs = _udatasel;
 530 #endif
 531         frame->tf_ss = _udatasel;
 532         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 533         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 534         return(0);
 535 }
 536
 537 int
 538 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 539 {
 540          struct segment_descriptor *desc;
 541          int i;
 542
 543          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 544                 desc = &tls->tls[i];
 545                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 546                         continue;
 547                 if (desc->sd_def32 == 0)
 548                         return(ENXIO);
 549                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 550                         return(ENXIO);
 551                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 552                         return(ENXIO);
 553                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 554                         return(ENXIO);
 555          }
 556          return(0);
 557 }
 558
 559 /*
 560  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 561  *
 562  * System call to cleanup state after a signal
 563  * has been taken.  Reset signal mask and
 564  * stack state from context left by sendsig (above).
 565  * Return to previous pc and psl as specified by
 566  * context left by sendsig. Check carefully to
 567  * make sure that the user has not modified the
 568  * state to gain improper privileges.
 569  *
 570  * MPSAFE
 571  */
 572 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 573 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 574
 575 int
 576 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 577 {
 578         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 579         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 580         struct trapframe *regs;
 581         ucontext_t uc;
 582         ucontext_t *ucp;
 583         int cs;
 584         int eflags;
 585         int error;
 586
 587         /*
 588          * We have to copy the information into kernel space so userland
 589          * can't modify it while we are sniffing it.
 590          */
 591         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 592         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 593         if (error)
 594                 return (error);
 595         ucp = &uc;
 596         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 597
 598         if (eflags & PSL_VM) {
 599                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 600                 struct vm86_kernel *vm86;
 601
 602                 /*
 603                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 604                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 605                  */
 606                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 607                         return (EINVAL);
 608                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 609                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 610                         return (EINVAL);
 611
 612                 /* go back to user mode if both flags are set */
 613                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 614                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 615
 616                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 617                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 618                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 619                 } else {
 620                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 621                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 622                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 623                 }
 624                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 625                 tf->tf_eflags = eflags;
 626                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 627                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 628                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 629                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 630                 tf->tf_ds = _udatasel;
 631                 tf->tf_es = _udatasel;
 632 #if 0
 633                 tf->tf_fs = _udatasel;
 634                 tf->tf_gs = _udatasel;
 635 #endif
 636         } else {
 637                 /*
 638                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 639                  */
 640                 /*
 641                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 642                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 643                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 644                  * the signal context during signal handling and there is no
 645                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 646                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 647                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 648                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 649                  */
 650                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 651                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 652                         return(EINVAL);
 653                 }
 654
 655                 /*
 656                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 657                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 658                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 659                  */
 660                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 661                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 662                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 663                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 664                         return(EINVAL);
 665                 }
 666                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 667         }
 668
 669         /*
 670          * Restore the FPU state from the frame
 671          */
 672         crit_enter();
 673         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 674
 675         /*
 676          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 677          * semantics against system calls.
 678          */
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 680                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 681
 682         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 683                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 684         else
 685                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 686
 687         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 688         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 689         crit_exit();
 690         return(EJUSTRETURN);
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 695  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 696  * already been pushed on the stack.
 697  */
 698 struct upc_frame {
 699         register_t      eax;
 700         register_t      ecx;
 701         register_t      edx;
 702         register_t      flags;
 703         register_t      oldip;
 704 };
 705
 706 void
 707 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 708 {
 709         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 710         struct trapframe *regs;
 711         struct upcall upcall;
 712         struct upc_frame upc_frame;
 713         int     crit_count = 0;
 714
 715         /*
 716          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 717          * context, switch back to the virtual kernel context before
 718          * trying to post the signal.
 719          */
 720         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 721                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 722                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 723         }
 724
 725         /*
 726          * Get the upcall data structure
 727          */
 728         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 729             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 730         ) {
 731                 vu->vu_pending = 0;
 732                 kprintf("bad upcall address\n");
 733                 return;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 738          * section count, mark the data structure as pending and return
 739          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 740          */
 741         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 742                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 743                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 744                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 745                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 746                 }
 747                 return;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 752          *
 753          * Bump our critical section count and set or clear the
 754          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 755          * pending.  The user will be responsible for calling
 756          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 757          */
 758         vu->vu_pending = 0;
 759         upcall.upc_pending = morepending;
 760         ++crit_count;
 761         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 762                 sizeof(upcall.upc_pending));
 763         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 764                 sizeof(int));
 765
 766         /*
 767          * Construct a stack frame and issue the upcall
 768          */
 769         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 770         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 771         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 772         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 773         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 774         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 775         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 776             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 777                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 778         } else {
 779                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 780                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 781                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 782                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 783                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 784         }
 785 }
 786
 787 /*
 788  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 789  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 790  * being overwritten by the syscall return value.
 791  *
 792  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 793  * and the function pointer in %eax.
 794  */
 795 int
 796 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 797 {
 798         struct upc_frame upc_frame;
 799         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 800         struct trapframe *regs;
 801         int error;
 802         struct upcall upcall;
 803         int crit_count;
 804
 805         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 806
 807         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 808         if (error == 0) {
 809             if (vu) {
 810                 /*
 811                  * This jumps us to the next ready context.
 812                  */
 813                 vu->vu_pending = 0;
 814                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 815                 crit_count = 0;
 816                 if (error == 0)
 817                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 818                 ++crit_count;
 819                 if (error == 0)
 820                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 821                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 822                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 823                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 824                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 825                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 826             } else {
 827                 /*
 828                  * This returns us to the originally interrupted code.
 829                  */
 830                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 831                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 832                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 833                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 834                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 835                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 836                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 837                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 838             }
 839         }
 840         if (error == 0)
 841                 error = EJUSTRETURN;
 842         return(error);
 843 }
 844
 845 /*
 846  * Machine dependent boot() routine
 847  *
 848  * I haven't seen anything to put here yet
 849  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 850  */
 851 void
 852 cpu_boot(int howto)
 853 {
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Shutdown the CPU as much as possible
 858  */
 859 void
 860 cpu_halt(void)
 861 {
 862         for (;;)
 863                 __asm__ __volatile("hlt");
 864 }
 865
 866 /*
 867  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 868  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 869  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 870  *
 871  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 872  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 873  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 874  * critical section.
 875  *
 876  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 877  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 878  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 879  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
 880  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
 881  *
 882  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 883  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 884  */
 885 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 886 static int      cpu_idle_hltcnt;
 887 static int      cpu_idle_spincnt;
 888 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
 889 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 890     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 891 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 892     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 893 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 894     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 895 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
 896     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
 897
 898 static void
 899 cpu_idle_default_hook(void)
 900 {
 901         /*
 902          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 903          * following the sti.
 904          */
 905         __asm __volatile("sti; hlt");
 906 }
 907
 908 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 909 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 910
 911 void
 912 cpu_idle(void)
 913 {
 914         globaldata_t gd = mycpu;
 915         struct thread *td = gd->gd_curthread;
 916         int reqflags;
 917         int quick;
 918
 919         crit_exit();
 920         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 921         for (;;) {
 922                 /*
 923                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 924                  */
 925                 lwkt_switch();
 926
 927                 /*
 928                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
 929                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
 930                  * splz() does the job.
 931                  *
 932                  * cpu_idle_hlt:
 933                  *      0       Never halt, just spin
 934                  *
 935                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
 936                  *              This typically eats more power than the
 937                  *              ACPI halt.
 938                  *
 939                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
 940                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
 941                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
 942                  *
 943                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
 944                  *              eats the least amount of power but the cpu
 945                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
 946                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
 947                  *
 948                  *
 949                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
 950                  *       section.
 951                  *
 952                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
 953                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
 954                  *       it overflows.
 955                  */
 956                 ++gd->gd_idle_repeat;
 957                 reqflags = gd->gd_reqflags;
 958                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
 959                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
 960                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
 961
 962                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
 963                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 964                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
 965                         ++cpu_idle_hltcnt;
 966                 } else if (cpu_idle_hlt) {
 967                         __asm __volatile("cli");
 968                         splz();
 969                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 970                                 if (quick)
 971                                         cpu_idle_default_hook();
 972                                 else
 973                                         cpu_idle_hook();
 974                         }
 975                         __asm __volatile("sti");
 976                         ++cpu_idle_hltcnt;
 977                 } else {
 978                         splz();
 979                         __asm __volatile("sti");
 980                         ++cpu_idle_spincnt;
 981                 }
 982         }
 983 }
 984
 985 #ifdef SMP
 986
 987 /*
 988  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 989  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 990  * we let it spin.
 991  */
 992 void
 993 cpu_spinlock_contested(void)
 994 {
 995         cpu_pause();
 996 }
 997
 998 #endif
 999
1000 /*
1001  * Clear registers on exec
1002  */
1003 void
1004 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1005 {
1006         struct thread *td = curthread;
1007         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1008         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1009         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1010
1011         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1012         user_ldt_free(pcb);
1013
1014         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1015         regs->tf_eip = entry;
1016         regs->tf_esp = stack;
1017         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1018         regs->tf_ss = _udatasel;
1019         regs->tf_ds = _udatasel;
1020         regs->tf_es = _udatasel;
1021         regs->tf_fs = _udatasel;
1022         regs->tf_gs = _udatasel;
1023         regs->tf_cs = _ucodesel;
1024
1025         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1026         regs->tf_ebx = ps_strings;
1027
1028         /*
1029          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1030          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1031          */
1032         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1033                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1034                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1035                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1036                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1037                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1038                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1039                 if (pcb == td->td_pcb) {
1040                         /*
1041                          * Clear the debug registers on the running
1042                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1043                          * the next process we switch to.
1044                          */
1045                         reset_dbregs();
1046                 }
1047                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1048         }
1049
1050         /*
1051          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1052          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1053          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1054          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1055          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1056          */
1057         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1058
1059         /*
1060          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1061          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1062          * in npxdna().
1063          */
1064         crit_enter();
1065         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1066
1067 #if NNPX > 0
1068         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1069         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1070 #endif
1071         crit_exit();
1072
1073         /*
1074          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1075          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1076          * return value to 0.
1077          */
1078 }
1079
1080 void
1081 cpu_setregs(void)
1082 {
1083         unsigned int cr0;
1084
1085         cr0 = rcr0();
1086         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1087         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1088         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1089         load_cr0(cr0);
1090         load_gs(_udatasel);
1091 }
1092
1093 static int
1094 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1095 {
1096         int error;
1097         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1098                 req);
1099         if (!error && req->newptr)
1100                 resettodr();
1101         return (error);
1102 }
1103
1104 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1105         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1106
1107 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1108         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1109
1110 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1111         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1112
1113 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1114         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1115
1116 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1117 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1118         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1119
1120 /*
1121  * Initialize 386 and configure to run kernel
1122  */
1123
1124 /*
1125  * Initialize segments & interrupt table
1126  */
1127
1128 int _default_ldt;
1129 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1130 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1131 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1132 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1133
1134 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1135 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1136
1137 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1138 extern int has_f00f_bug;
1139 #endif
1140
1141 static struct i386tss dblfault_tss;
1142 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1143
1144 extern  struct user *proc0paddr;
1145
1146
1147 /* software prototypes -- in more palatable form */
1148 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1149 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1150 {       0x0,                    /* segment base address  */
1151         0x0,                    /* length */
1152         0,                      /* segment type */
1153         0,                      /* segment descriptor priority level */
1154         0,                      /* segment descriptor present */
1155         0, 0,
1156         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1157         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1158 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1159 {       0x0,                    /* segment base address  */
1160         0xfffff,                /* length - all address space */
1161         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1162         0,                      /* segment descriptor priority level */
1163         1,                      /* segment descriptor present */
1164         0, 0,
1165         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1166         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1167 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1168 {       0x0,                    /* segment base address  */
1169         0xfffff,                /* length - all address space */
1170         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         1,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1177 {       0x0,                    /* segment base address  */
1178         0xfffff,                /* length - all address space */
1179         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1186 {
1187         0x0,                    /* segment base address */
1188         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1189         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1190         0,                      /* segment descriptor priority level */
1191         1,                      /* segment descriptor present */
1192         0, 0,
1193         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1194         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1195 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1196 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1197         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1198         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1199         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1200         1,                      /* segment descriptor present */
1201         0, 0,
1202         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1203         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1204 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1205 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1206         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1207         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         1,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1214 {       0x0,                    /* segment base address  */
1215         0x0,                    /* length - all address space */
1216         0,                      /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         0,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1223 {       0x400,                  /* segment base address */
1224         0xfffff,                /* length */
1225         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         1,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1232 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1233         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1234         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         1,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1239         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1241 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1242         0xfffff,                /* length */
1243         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1250 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1251         0xfffff,                /* length */
1252         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         1,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1259 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1260         0xfffff,                /* length */
1261         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1262         0,                      /* segment descriptor priority level */
1263         1,                      /* segment descriptor present */
1264         0, 0,
1265         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1266         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1267 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1268 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1269         0xfffff,                /* length */
1270         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1271         0,                      /* segment descriptor priority level */
1272         1,                      /* segment descriptor present */
1273         0, 0,
1274         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1275         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1276 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1277 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1278         0xfffff,                /* length */
1279         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1280         0,                      /* segment descriptor priority level */
1281         1,                      /* segment descriptor present */
1282         0, 0,
1283         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1284         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1285 /* GTLS_START 15 TLS */
1286 {       0x0,                    /* segment base address  */
1287         0x0,                    /* length */
1288         0,                      /* segment type */
1289         0,                      /* segment descriptor priority level */
1290         0,                      /* segment descriptor present */
1291         0, 0,
1292         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1293         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1294 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1295 {       0x0,                    /* segment base address  */
1296         0x0,                    /* length */
1297         0,                      /* segment type */
1298         0,                      /* segment descriptor priority level */
1299         0,                      /* segment descriptor present */
1300         0, 0,
1301         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1302         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1303 /* GTLS_END 17 TLS */
1304 {       0x0,                    /* segment base address  */
1305         0x0,                    /* length */
1306         0,                      /* segment type */
1307         0,                      /* segment descriptor priority level */
1308         0,                      /* segment descriptor present */
1309         0, 0,
1310         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1311         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1312 };
1313
1314 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1315         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1316 {       0x0,                    /* segment base address  */
1317         0x0,                    /* length - all address space */
1318         0,                      /* segment type */
1319         0,                      /* segment descriptor priority level */
1320         0,                      /* segment descriptor present */
1321         0, 0,
1322         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1323         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1324         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1325 {       0x0,                    /* segment base address  */
1326         0x0,                    /* length - all address space */
1327         0,                      /* segment type */
1328         0,                      /* segment descriptor priority level */
1329         0,                      /* segment descriptor present */
1330         0, 0,
1331         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1332         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1333         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1334 {       0x0,                    /* segment base address  */
1335         0x0,                    /* length - all address space */
1336         0,                      /* segment type */
1337         0,                      /* segment descriptor priority level */
1338         0,                      /* segment descriptor present */
1339         0, 0,
1340         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1341         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1342         /* Code Descriptor for user */
1343 {       0x0,                    /* segment base address  */
1344         0xfffff,                /* length - all address space */
1345         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1346         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1347         1,                      /* segment descriptor present */
1348         0, 0,
1349         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1350         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1351         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1352 {       0x0,                    /* segment base address  */
1353         0x0,                    /* length - all address space */
1354         0,                      /* segment type */
1355         0,                      /* segment descriptor priority level */
1356         0,                      /* segment descriptor present */
1357         0, 0,
1358         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1359         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1360         /* Data Descriptor for user */
1361 {       0x0,                    /* segment base address  */
1362         0xfffff,                /* length - all address space */
1363         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1364         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1365         1,                      /* segment descriptor present */
1366         0, 0,
1367         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1368         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1369 };
1370
1371 void
1372 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1373 {
1374         struct gate_descriptor *ip;
1375
1376         ip = idt + idx;
1377         ip->gd_looffset = (int)func;
1378         ip->gd_selector = selec;
1379         ip->gd_stkcpy = 0;
1380         ip->gd_xx = 0;
1381         ip->gd_type = typ;
1382         ip->gd_dpl = dpl;
1383         ip->gd_p = 1;
1384         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1385 }
1386
1387 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1388
1389 extern inthand_t
1390         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1391         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1392         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1393         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1394         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1395         IDTVEC(rsvd0);
1396 extern inthand_t
1397         IDTVEC(int0x80_syscall);
1398
1399 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1400 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1401 #endif
1402
1403 void
1404 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1405 {
1406         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1407         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1408         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1409         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1410         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1411         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1412         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1417  * available physical memory in the system, then test this memory and
1418  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1419  *
1420  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1421  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1422  *
1423  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1424  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1425  */
1426 static void
1427 getmemsize(int first)
1428 {
1429         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1430         int hasbrokenint12;
1431         u_int basemem, extmem;
1432         struct vm86frame vmf;
1433         struct vm86context vmc;
1434         vm_offset_t pa;
1435         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1436         pt_entry_t *pte;
1437         quad_t maxmem;
1438         struct {
1439                 u_int64_t base;
1440                 u_int64_t length;
1441                 u_int32_t type;
1442         } *smap;
1443         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1444
1445         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1446         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1447         basemem = 0;
1448
1449         /*
1450          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1451          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1452          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1453          */
1454         hasbrokenint12 = 0;
1455         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1456         if (hasbrokenint12) {
1457                 goto int15e820;
1458         }
1459
1460         /*
1461          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1462          * value give the bios some scribble space just in case.
1463          */
1464         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1465         basemem = vmf.vmf_ax;
1466         if (basemem > 640) {
1467                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1468                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1469                 basemem = 636;
1470         }
1471
1472         /*
1473          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1474          * between the end of base memory and the start of
1475          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1476          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1477          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1478          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1479          * to begin with and then parts of it are remapped.
1480          * The parts that aren't remapped form holes that
1481          * remain read-only and are unused by the kernel.
1482          * The base memory area is below the physical end of
1483          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1484          * The part of it from PAGE_SIZE to
1485          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1486          * remapped and used by the kernel later.)
1487          *
1488          * This code is similar to the code used in
1489          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1490          * allocated we simply change the mapping.
1491          */
1492         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1493              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1494                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1495                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1496         }
1497
1498         /*
1499          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1500          * that the bios can scribble on it.
1501          */
1502         pte = vm86paddr;
1503         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1504                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1505
1506 int15e820:
1507         /*
1508          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1509          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1510          */
1511         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1512         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1513
1514         /*
1515          * get memory map with INT 15:E820
1516          */
1517 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1518 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1519
1520         vmc.npages = 0;
1521         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1522         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1523
1524         physmap_idx = 0;
1525         vmf.vmf_ebx = 0;
1526         do {
1527                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1528                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1529                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1530                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1531                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1532                         break;
1533                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1534                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1535                                 smap->type,
1536                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1537                                 (u_int32_t)smap->base,
1538                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1539                                 (u_int32_t)smap->length);
1540
1541                 if (smap->type != 0x01)
1542                         goto next_run;
1543
1544                 if (smap->length == 0)
1545                         goto next_run;
1546
1547                 Realmem += smap->length;
1548
1549                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1550                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1551                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1552                         goto next_run;
1553                 }
1554
1555                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1556                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1557                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1558                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1559                                                 "memory region, ignoring "
1560                                                 "second region\n");
1561                                 }
1562                                 Realmem -= smap->length;
1563                                 goto next_run;
1564                         }
1565                 }
1566
1567                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1568                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1569                         goto next_run;
1570                 }
1571
1572                 physmap_idx += 2;
1573                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1574                         kprintf("Too many segments in the physical "
1575                                 "address map, giving up\n");
1576                         break;
1577                 }
1578                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1579                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1580 next_run:
1581                 ; /* fix GCC3.x warning */
1582         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1583
1584         /*
1585          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1586          */
1587         if (basemem == 0) {
1588                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1589                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1590                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1591                                 break;
1592                         }
1593                 }
1594
1595                 if (basemem == 0) {
1596                         basemem = 640;
1597                 }
1598
1599                 if (basemem > 640) {
1600                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1601                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1602                         basemem = 640;
1603                 }
1604
1605                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1606                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1607                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1608                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1609                 }
1610
1611                 pte = vm86paddr;
1612                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1613                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1614         }
1615
1616         if (physmap[1] != 0)
1617                 goto physmap_done;
1618
1619         /*
1620          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1621          */
1622         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1623         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1624                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1625         } else {
1626 #if 0
1627                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1628                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1629                 extmem = vmf.vmf_ax;
1630 #else
1631                 /*
1632                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1633                  */
1634                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1635 #endif
1636         }
1637
1638         /*
1639          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1640          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1641          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1642          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1643          * them beyond the limit.
1644          *
1645          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1646          *      chop it to 15MB.
1647          */
1648         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1649                 extmem = 15 * 1024;
1650
1651         physmap[0] = 0;
1652         physmap[1] = basemem * 1024;
1653         physmap_idx = 2;
1654         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1655         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1656
1657 physmap_done:
1658         /*
1659          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1660          */
1661
1662 #ifdef SMP
1663         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1664         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1665
1666         /* Save EBDA address, if any */
1667         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1668         ebda_addr <<= 4;
1669 #endif
1670
1671         /*
1672          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1673          * highest page of the physical address space.  It should be
1674          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1675          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1676          */
1677         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1678
1679 #ifdef MAXMEM
1680         Maxmem = MAXMEM / 4;
1681 #endif
1682
1683         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1684                 Maxmem = atop(maxmem);
1685
1686         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1687             (boothowto & RB_VERBOSE))
1688                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1689
1690         /*
1691          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1692          * extend the last memory segment to the new limit.
1693          */
1694         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1695                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1696
1697         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1698         pmap_bootstrap(first, 0);
1699
1700         /*
1701          * Size up each available chunk of physical memory.
1702          */
1703         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1704         pa_indx = 0;
1705         da_indx = 1;
1706         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1707         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1708         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1709
1710         pte = CMAP1;
1711
1712         /*
1713          * Get dcons buffer address
1714          */
1715         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1716             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1717                 dcons_addr = 0;
1718
1719         /*
1720          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1721          * round up the start address and round down the end address.
1722          */
1723         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1724                 vm_offset_t end;
1725
1726                 end = ptoa(Maxmem);
1727                 if (physmap[i + 1] < end)
1728                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1729                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1730                         int tmp, page_bad, full;
1731 #if 0
1732                         int *ptr = 0;
1733 #else
1734                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1735 #endif
1736                         full = FALSE;
1737
1738                         /*
1739                          * block out kernel memory as not available.
1740                          */
1741                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1742                                 goto do_dump_avail;
1743
1744                         /*
1745                          * block out dcons buffer
1746                          */
1747                         if (dcons_addr > 0
1748                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1749                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1750                                 goto do_dump_avail;
1751
1752                         page_bad = FALSE;
1753
1754                         /*
1755                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1756                          */
1757                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1758                         cpu_invltlb();
1759
1760                         tmp = *(int *)ptr;
1761                         /*
1762                          * Test for alternating 1's and 0's
1763                          */
1764                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1765                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1766                                 page_bad = TRUE;
1767                         }
1768                         /*
1769                          * Test for alternating 0's and 1's
1770                          */
1771                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1772                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1773                         page_bad = TRUE;
1774                         }
1775                         /*
1776                          * Test for all 1's
1777                          */
1778                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1779                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1780                                 page_bad = TRUE;
1781                         }
1782                         /*
1783                          * Test for all 0's
1784                          */
1785                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1786                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1787                                 page_bad = TRUE;
1788                         }
1789                         /*
1790                          * Restore original value.
1791                          */
1792                         *(int *)ptr = tmp;
1793
1794                         /*
1795                          * Adjust array of valid/good pages.
1796                          */
1797                         if (page_bad == TRUE) {
1798                                 continue;
1799                         }
1800                         /*
1801                          * If this good page is a continuation of the
1802                          * previous set of good pages, then just increase
1803                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1804                          * Note that "end" points one higher than end,
1805                          * making the range >= start and < end.
1806                          * If we're also doing a speculative memory
1807                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1808                          * so that we keep going. The first bad page
1809                          * will terminate the loop.
1810                          */
1811                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1812                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1813                         } else {
1814                                 pa_indx++;
1815                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1816                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1817                                         pa_indx--;
1818                                         full = TRUE;
1819                                         goto do_dump_avail;
1820                                 }
1821                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1822                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1823                         }
1824                         physmem++;
1825 do_dump_avail:
1826                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1827                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1828                         } else {
1829                                 da_indx++;
1830                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1831                                         da_indx--;
1832                                         goto do_next;
1833                                 }
1834                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1835                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1836                         }
1837 do_next:
1838                         if (full)
1839                                 break;
1840
1841                 }
1842         }
1843         *pte = 0;
1844         cpu_invltlb();
1845
1846         /*
1847          * XXX
1848          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1849          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1850          * calculation, etc.).
1851          */
1852         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1853             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1854                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1855                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1856                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1857         }
1858
1859         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1860
1861         /* Trim off space for the message buffer. */
1862         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1863
1864         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1865 }
1866
1867 #ifdef SMP
1868 #ifdef APIC_IO
1869 int apic_io_enable = 1; /* Enabled by default for kernels compiled w/APIC_IO */
1870 #else
1871 int apic_io_enable = 0; /* Disabled by default for kernels compiled without */
1872 #endif
1873 TUNABLE_INT("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1874 extern struct machintr_abi MachIntrABI_APIC;
1875 #endif
1876
1877 extern struct machintr_abi MachIntrABI_ICU;
1878 struct machintr_abi MachIntrABI;
1879
1880 /*
1881  * IDT VECTORS:
1882  *      0       Divide by zero
1883  *      1       Debug
1884  *      2       NMI
1885  *      3       BreakPoint
1886  *      4       OverFlow
1887  *      5       Bound-Range
1888  *      6       Invalid OpCode
1889  *      7       Device Not Available (x87)
1890  *      8       Double-Fault
1891  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1892  *      10      Invalid-TSS
1893  *      11      Segment not present
1894  *      12      Stack
1895  *      13      General Protection
1896  *      14      Page Fault
1897  *      15      Reserved
1898  *      16      x87 FP Exception pending
1899  *      17      Alignment Check
1900  *      18      Machine Check
1901  *      19      SIMD floating point
1902  *      20-31   reserved
1903  *      32-255  INTn/external sources
1904  */
1905 void
1906 init386(int first)
1907 {
1908         struct gate_descriptor *gdp;
1909         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1910         struct mdglobaldata *gd;
1911
1912         /*
1913          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1914          */
1915         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1916         bzero(gd, sizeof(*gd));
1917
1918         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1919         thread0.td_gd = &gd->mi;
1920
1921         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1922
1923         metadata_missing = 0;
1924         if (bootinfo.bi_modulep) {
1925                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1926                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1927         } else {
1928                 metadata_missing = 1;
1929         }
1930         if (bootinfo.bi_envp)
1931                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1932
1933         /*
1934          * Default MachIntrABI to ICU
1935          */
1936         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1937 #ifdef SMP
1938         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1939 #endif
1940
1941         /*
1942          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1943          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1944          */
1945         ncpus = 1;
1946         ncpus2 = 1;
1947         ncpus_fit = 1;
1948         /* Init basic tunables, hz etc */
1949         init_param1();
1950
1951         /*
1952          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1953          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1954          * the address space
1955          */
1956         /*
1957          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1958          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1959          */
1960         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1961         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1962
1963         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1964                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1965         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1966         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1967                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1968
1969         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1970
1971         /*
1972          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1973          * early in the boot sequence because the system assumes
1974          * that 'curthread' is never NULL.
1975          */
1976
1977         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1978 #ifdef BDE_DEBUGGER
1979                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1980                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1981                         continue;
1982 #endif
1983                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1984         }
1985
1986         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1987         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1988         lgdt(&r_gdt);
1989
1990         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1991         cpu_gdinit(gd, 0);
1992         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1993         safepri = TDPRI_MAX;
1994
1995         /* make ldt memory segments */
1996         /*
1997          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1998          * should be spelled ...MAX_USER...
1999          */
2000         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2001         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2002         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2003                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2004
2005         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2006         lldt(_default_ldt);
2007         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2008         /* spinlocks and the BGL */
2009         init_locks();
2010
2011         /*
2012          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2013          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2014          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2015          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2016          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2017          * determine the fault address.
2018          */
2019         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2020 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2021                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2022 #else
2023                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2024 #endif
2025         }
2026         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2028         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2030         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2031         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2033         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2035         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2036         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2047                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048
2049         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2050         r_idt.rd_base = (int) idt;
2051         lidt(&r_idt);
2052
2053         /*
2054          * Initialize the console before we print anything out.
2055          */
2056         cninit();
2057
2058         if (metadata_missing)
2059                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2060
2061 #if     NISA >0
2062         isa_defaultirq();
2063 #endif
2064         rand_initialize();
2065
2066 #ifdef DDB
2067         kdb_init();
2068         if (boothowto & RB_KDB)
2069                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2070 #endif
2071
2072         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2073         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2074         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2075         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2076
2077         /*
2078          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2079          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2080          */
2081         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2082         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2083         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2084         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2085         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2086         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2087         ltr(gsel_tss);
2088
2089         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2090             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2091         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2092             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2093         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2094         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2095         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2096         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2097             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2098         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2099         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2100         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2101
2102         vm86_initialize();
2103         getmemsize(first);
2104         init_param2(physmem);
2105
2106         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2107
2108         /* Map the message buffer. */
2109         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2110                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2111
2112         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2113
2114         /* make a call gate to reenter kernel with */
2115         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2116
2117         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2118         gdp->gd_looffset = x++;
2119         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2120         gdp->gd_stkcpy = 1;
2121         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2122         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2123         gdp->gd_p = 1;
2124         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2125
2126         /* XXX does this work? */
2127         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2128         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2129
2130         /* transfer to user mode */
2131
2132         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2133         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2134
2135         /* setup proc 0's pcb */
2136         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2137         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2138         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2139         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2144  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2145  * data space were allocated in locore.
2146  *
2147  * Note: the idlethread's cpl is 0
2148  *
2149  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2150  */
2151 void
2152 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2153 {
2154         if (cpu)
2155                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2156
2157         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2158                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2159                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2160                         0, &gd->mi);
2161         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2162         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2163         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2164         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2165 }
2166
2167 int
2168 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2169 {
2170         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2171             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2172                 return (TRUE);
2173         }
2174         return (FALSE);
2175 }
2176
2177 struct globaldata *
2178 globaldata_find(int cpu)
2179 {
2180         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2181         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2182 }
2183
2184 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2185 static void f00f_hack(void *unused);
2186 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2187
2188 static void
2189 f00f_hack(void *unused)
2190 {
2191         struct gate_descriptor *new_idt;
2192         vm_offset_t tmp;
2193
2194         if (!has_f00f_bug)
2195                 return;
2196
2197         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2198
2199         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2200
2201         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2202         if (tmp == 0)
2203                 panic("kmem_alloc returned 0");
2204         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2205                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2206         /* Put the first seven entries in the lower page */
2207         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2208         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2209         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2210         lidt(&r_idt);
2211         idt = new_idt;
2212         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2213                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2214                 panic("vm_map_protect failed");
2215         return;
2216 }
2217 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2218
2219 int
2220 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2221 {
2222         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2223         return (0);
2224 }
2225
2226 int
2227 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2228 {
2229         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2230         return (0);
2231 }
2232
2233 int
2234 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2235 {
2236         struct trapframe *tp;
2237
2238         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2239         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2240         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2241         regs->r_es = tp->tf_es;
2242         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2243         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2244         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2245         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2246         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2247         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2248         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2249         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2250         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2251         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2252         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2253         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2254         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2255         return (0);
2256 }
2257
2258 int
2259 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2260 {
2261         struct trapframe *tp;
2262
2263         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2264         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2265             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2266                 return (EINVAL);
2267         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2268         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2269         tp->tf_es = regs->r_es;
2270         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2271         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2272         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2273         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2274         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2275         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2276         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2277         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2278         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2279         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2280         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2281         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2282         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2283         return (0);
2284 }
2285
2286 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2287 static void
2288 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2289 {
2290         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2291         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2292         int i;
2293
2294         /* FPU control/status */
2295         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2296         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2297         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2298         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2299         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2300         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2301         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2302         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2303
2304         /* FPU registers */
2305         for (i = 0; i < 8; ++i)
2306                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2307
2308         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2309 }
2310
2311 static void
2312 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2313 {
2314         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2315         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2316         int i;
2317
2318         /* FPU control/status */
2319         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2320         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2321         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2322         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2323         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2324         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2325         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2326         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2327
2328         /* FPU registers */
2329         for (i = 0; i < 8; ++i)
2330                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2331
2332         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2333 }
2334 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2335
2336 int
2337 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2338 {
2339 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2340         if (cpu_fxsr) {
2341                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2342                                 (struct save87 *)fpregs);
2343                 return (0);
2344         }
2345 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2346         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2347         return (0);
2348 }
2349
2350 int
2351 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2352 {
2353 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2354         if (cpu_fxsr) {
2355                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2356                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2357                 return (0);
2358         }
2359 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2360         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2361         return (0);
2362 }
2363
2364 int
2365 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2366 {
2367         if (lp == NULL) {
2368                 dbregs->dr0 = rdr0();
2369                 dbregs->dr1 = rdr1();
2370                 dbregs->dr2 = rdr2();
2371                 dbregs->dr3 = rdr3();
2372                 dbregs->dr4 = rdr4();
2373                 dbregs->dr5 = rdr5();
2374                 dbregs->dr6 = rdr6();
2375                 dbregs->dr7 = rdr7();
2376         } else {
2377                 struct pcb *pcb;
2378
2379                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2380                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2381                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2382                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2383                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2384                 dbregs->dr4 = 0;
2385                 dbregs->dr5 = 0;
2386                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2387                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2388         }
2389         return (0);
2390 }
2391
2392 int
2393 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2394 {
2395         if (lp == NULL) {
2396                 load_dr0(dbregs->dr0);
2397                 load_dr1(dbregs->dr1);
2398                 load_dr2(dbregs->dr2);
2399                 load_dr3(dbregs->dr3);
2400                 load_dr4(dbregs->dr4);
2401                 load_dr5(dbregs->dr5);
2402                 load_dr6(dbregs->dr6);
2403                 load_dr7(dbregs->dr7);
2404         } else {
2405                 struct pcb *pcb;
2406                 struct ucred *ucred;
2407                 int i;
2408                 uint32_t mask1, mask2;
2409
2410                 /*
2411                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2412                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2413                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2414                  * TRCTRAP.
2415                  */
2416                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2417                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2418                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2419                                 return (EINVAL);
2420
2421                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2422                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2423
2424                 /*
2425                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2426                  * process's address space.  If a process could do this, it
2427                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2428                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2429                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2430                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2431                  * uid 0.
2432                  *
2433                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2434                  * address space is written into from within the kernel
2435                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2436                  * from within kernel mode?
2437                  */
2438
2439                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2440                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2441                                 /* dr0 is enabled */
2442                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2443                                         return (EINVAL);
2444                         }
2445
2446                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2447                                 /* dr1 is enabled */
2448                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2449                                         return (EINVAL);
2450                         }
2451
2452                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2453                                 /* dr2 is enabled */
2454                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2455                                         return (EINVAL);
2456                         }
2457
2458                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2459                                 /* dr3 is enabled */
2460                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2461                                         return (EINVAL);
2462                         }
2463                 }
2464
2465                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2466                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2467                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2468                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2469                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2470                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2471
2472                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2473         }
2474
2475         return (0);
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2480  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2481  */
2482 int
2483 user_dbreg_trap(void)
2484 {
2485         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2486         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2487         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2488         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2489         int i;
2490
2491         dr7 = rdr7();
2492         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2493                 /*
2494                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2495                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2496                  * hardware debug registers
2497                  */
2498                 return 0;
2499         }
2500
2501         nbp = 0;
2502         dr6 = rdr6();
2503         bp = dr6 & 0x0000000f;
2504
2505         if (!bp) {
2506                 /*
2507                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2508                  * trap was not caused by any of the debug registers
2509                  */
2510                 return 0;
2511         }
2512
2513         /*
2514          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2515          * which ones and if any of them are user space addresses
2516          */
2517
2518         if (bp & 0x01) {
2519                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2520         }
2521         if (bp & 0x02) {
2522                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2523         }
2524         if (bp & 0x04) {
2525                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2526         }
2527         if (bp & 0x08) {
2528                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2529         }
2530
2531         for (i=0; i<nbp; i++) {
2532                 if (addr[i] <
2533                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2534                         /*
2535                          * addr[i] is in user space
2536                          */
2537                         return nbp;
2538                 }
2539         }
2540
2541         /*
2542          * None of the breakpoints are in user space.
2543          */
2544         return 0;
2545 }
2546
2547
2548 #ifndef DDB
2549 void
2550 Debugger(const char *msg)
2551 {
2552         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2553 }
2554 #endif /* no DDB */
2555
2556 #ifdef DDB
2557
2558 /*
2559  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2560  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2561  * called inside DDB.
2562  *
2563  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2564  */
2565
2566 #undef inb
2567 #undef outb
2568
2569 /* silence compiler warnings */
2570 u_char inb(u_int);
2571 void outb(u_int, u_char);
2572
2573 u_char
2574 inb(u_int port)
2575 {
2576         u_char  data;
2577         /*
2578          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2579          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2580          * if we tell it to load (u_short) port.
2581          */
2582         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2583         return (data);
2584 }
2585
2586 void
2587 outb(u_int port, u_char data)
2588 {
2589         u_char  al;
2590         /*
2591          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2592          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2593          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2594          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2595          */
2596         al = data;
2597         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2598 }
2599
2600 #endif /* DDB */
2601
2602
2603
2604 #include "opt_cpu.h"
2605
2606
2607 /*
2608  * initialize all the SMP locks
2609  */
2610
2611 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2612 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2613
2614 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2615 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2616
2617 /* critical region around INTR() routines */
2618 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2619
2620 /* lock region used by kernel profiling */
2621 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2622
2623 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2624 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2625
2626 /* lock regions around the clock hardware */
2627 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2628
2629 /* lock around the MP rendezvous */
2630 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2631
2632 static void
2633 init_locks(void)
2634 {
2635 #ifdef SMP
2636         /*
2637          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2638          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2639          */
2640         cpu_get_initial_mplock();
2641 #endif
2642         /* DEPRECATED */
2643         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2644         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2645         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2646         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2647         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2648         spin_lock_init(&com_spinlock);
2649         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2650
2651         /* our token pool needs to work early */
2652         lwkt_token_pool_init();
2653 }