sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.57 2004/04/05 19:15:57 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/callout.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.h>
  76 #include <sys/upcall.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/reg.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/ipl.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #ifdef SMP
 106 #include <machine/smp.h>
 107 #endif
 108 #ifdef PERFMON
 109 #include <machine/perfmon.h>
 110 #endif
 111 #include <machine/cputypes.h>
 112
 113 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 114 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 115 #endif
 116 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 117 #include <bus/isa/rtc.h>
 118 #include <machine/vm86.h>
 119 #include <sys/random.h>
 120 #include <sys/ptrace.h>
 121 #include <machine/sigframe.h>
 122
 123 extern void init386 (int first);
 124 extern void dblfault_handler (void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup (void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 144
 145 int     _udatasel, _ucodesel;
 146 u_int   atdevbase;
 147
 148 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 149 extern int swtch_optim_stats;
 150 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 151         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 153         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 154 #endif
 155
 156 #ifdef PC98
 157 static int      ispc98 = 1;
 158 #else
 159 static int      ispc98 = 0;
 160 #endif
 161 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 162
 163 int physmem = 0;
 164 int cold = 1;
 165
 166 static int
 167 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 168 {
 169         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 170         return (error);
 171 }
 172
 173 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 174         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 175
 176 static int
 177 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 178 {
 179         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 180                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 181         return (error);
 182 }
 183
 184 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 185         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 186
 187 static int
 188 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 189 {
 190         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 191                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 192         return (error);
 193 }
 194
 195 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 196         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 197
 198 static int
 199 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 200 {
 201         int error;
 202
 203         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 204          * some initial nulls).
 205          */
 206         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 207                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 208         if(error) return(error);
 209         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 210                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 211                         msgbufp->msg_bufr,req);
 212         }
 213         return(error);
 214 }
 215
 216 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 217         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 218
 219 static int msgbuf_clear;
 220
 221 static int
 222 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 223 {
 224         int error;
 225         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 226                 req);
 227         if (!error && req->newptr) {
 228                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 229                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 230                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 231                 msgbuf_clear=0;
 232         }
 233         return (error);
 234 }
 235
 236 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 237         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 238         "Clear kernel message buffer");
 239
 240 int bootverbose = 0;
 241 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 242 long dumplo;
 243
 244 vm_paddr_t phys_avail[10];
 245
 246 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 247 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 248
 249 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 250 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 251 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 252 static struct trapframe proc0_tf;
 253
 254 static void
 255 cpu_startup(dummy)
 256         void *dummy;
 257 {
 258         unsigned i;
 259         caddr_t v;
 260         vm_offset_t minaddr;
 261         vm_offset_t maxaddr;
 262         vm_size_t size = 0;
 263         int firstaddr;
 264
 265         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 266                 bootverbose++;
 267
 268         /*
 269          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 270          */
 271         printf("%s", version);
 272         startrtclock();
 273         printcpuinfo();
 274         panicifcpuunsupported();
 275 #ifdef PERFMON
 276         perfmon_init();
 277 #endif
 278         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 279         /*
 280          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 281          */
 282         if (bootverbose) {
 283                 int indx;
 284
 285                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 286                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 287                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 288
 289                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 290                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 291                             size1 / PAGE_SIZE);
 292                 }
 293         }
 294
 295         /*
 296          * Calculate callout wheel size
 297          */
 298         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 299              callwheelsize < ncallout;
 300              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 301                 ;
 302         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 303
 304         /*
 305          * Allocate space for system data structures.
 306          * The first available kernel virtual address is in "v".
 307          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 308          * As pages of memory are allocated and cleared,
 309          * "firstaddr" is incremented.
 310          * An index into the kernel page table corresponding to the
 311          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 312          */
 313
 314         /*
 315          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 316          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 317          * addresses to the various data structures.
 318          */
 319         firstaddr = 0;
 320 again:
 321         v = (caddr_t)firstaddr;
 322
 323 #define valloc(name, type, num) \
 324             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 325 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 326             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 327
 328         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 329         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 330
 331         /*
 332          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 333          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 334          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 335          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 336          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 337          * maxbcache bytes.
 338          *
 339          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 340          */
 341         if (nbuf == 0) {
 342                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 343                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 344
 345                 nbuf = 50;
 346                 if (kbytes > 4096)
 347                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 348                 if (kbytes > 65536)
 349                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 350                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 351                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 352         }
 353
 354         /*
 355          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 356          * kernel_map.
 357          */
 358         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 359             (BKVASIZE * 2)) {
 360                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 361                     (BKVASIZE * 2);
 362                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 363         }
 364
 365         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 366 #ifdef NSWBUF_MIN
 367         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 368                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 369 #endif
 370 #ifdef DIRECTIO
 371         ffs_rawread_setup();
 372 #endif
 373
 374         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 375         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 376         v = bufhashinit(v);
 377
 378         /*
 379          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 380          */
 381         if (firstaddr == 0) {
 382                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 383                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 384                 if (firstaddr == 0)
 385                         panic("startup: no room for tables");
 386                 goto again;
 387         }
 388
 389         /*
 390          * End of second pass, addresses have been assigned
 391          */
 392         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 393                 panic("startup: table size inconsistency");
 394
 395         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 396                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 397         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 398                                 (nbuf*BKVASIZE));
 399         buffer_map->system_map = 1;
 400         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 401                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 402         pager_map->system_map = 1;
 403         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 404                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 405
 406         /*
 407          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 408          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 409          */
 410         {
 411                 vm_offset_t mb_map_size;
 412
 413                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 414                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 415                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_WAITOK);
 416                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 417                 mb_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 418                                         mb_map_size);
 419                 mb_map->system_map = 1;
 420                 mbutl = (void *)mb_map->header.start;
 421                 mbute = (void *)mb_map->header.end;
 422         }
 423
 424         /*
 425          * Initialize callouts
 426          */
 427         SLIST_INIT(&callfree);
 428         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 429                 callout_init(&callout[i]);
 430                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 431                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 432         }
 433
 434         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 435                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 436         }
 437
 438 #if defined(USERCONFIG)
 439         userconfig();
 440         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 441 #endif
 442
 443         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 444             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 445
 446         /*
 447          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 448          */
 449         bufinit();
 450         vm_pager_bufferinit();
 451
 452 #ifdef SMP
 453         /*
 454          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 455          */
 456         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 457         mp_announce();
 458 #endif  /* SMP */
 459         cpu_setregs();
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Send an interrupt to process.
 464  *
 465  * Stack is set up to allow sigcode stored
 466  * at top to call routine, followed by kcall
 467  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 468  * resets the signal mask, the stack, and the
 469  * frame pointer, it returns to the user
 470  * specified pc, psl.
 471  */
 472 void
 473 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 474         sig_t catcher;
 475         int sig;
 476         sigset_t *mask;
 477         u_long code;
 478 {
 479         struct proc *p = curproc;
 480         struct trapframe *regs;
 481         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 482         struct sigframe sf, *sfp;
 483         int oonstack;
 484
 485         regs = p->p_md.md_regs;
 486         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 487
 488         /* save user context */
 489         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 490         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 491         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 492         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 493         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 494         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 495
 496         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 497         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 498             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 499                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 500                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 501                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 502         }
 503         else
 504                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 505
 506         /* Translate the signal is appropriate */
 507         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 508                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 509                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 510         }
 511
 512         /* Build the argument list for the signal handler. */
 513         sf.sf_signum = sig;
 514         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 515         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 516                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 517                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 518                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 519
 520                 /* fill siginfo structure */
 521                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 522                 sf.sf_si.si_code = code;
 523                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 524         }
 525         else {
 526                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 527                 sf.sf_siginfo = code;
 528                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 529                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 530         }
 531
 532         /*
 533          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 534          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 535          * eflags.
 536          */
 537         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 538                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 539                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 540
 541                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 542                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 543                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 544                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 545
 546                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 547                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 548                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 549                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 550
 551                 /*
 552                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 553                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 554                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 555                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 556                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 557                  */
 558                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 559         }
 560
 561         /*
 562          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 563          */
 564         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 565                 /*
 566                  * Something is wrong with the stack pointer.
 567                  * ...Kill the process.
 568                  */
 569                 sigexit(p, SIGILL);
 570         }
 571
 572         regs->tf_esp = (int)sfp;
 573         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 574         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 575         regs->tf_cs = _ucodesel;
 576         regs->tf_ds = _udatasel;
 577         regs->tf_es = _udatasel;
 578         regs->tf_fs = _udatasel;
 579         regs->tf_ss = _udatasel;
 580 }
 581
 582 /*
 583  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 584  *
 585  * System call to cleanup state after a signal
 586  * has been taken.  Reset signal mask and
 587  * stack state from context left by sendsig (above).
 588  * Return to previous pc and psl as specified by
 589  * context left by sendsig. Check carefully to
 590  * make sure that the user has not modified the
 591  * state to gain improper privileges.
 592  */
 593 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 594 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 595
 596 int
 597 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 598 {
 599         struct proc *p = curproc;
 600         struct trapframe *regs;
 601         ucontext_t *ucp;
 602         int cs, eflags;
 603
 604         ucp = uap->sigcntxp;
 605
 606         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 607                 return (EFAULT);
 608
 609         regs = p->p_md.md_regs;
 610         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 611
 612         if (eflags & PSL_VM) {
 613                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 614                 struct vm86_kernel *vm86;
 615
 616                 /*
 617                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 618                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 619                  */
 620                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 621                         return (EINVAL);
 622                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 623                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 624                         return (EINVAL);
 625
 626                 /* go back to user mode if both flags are set */
 627                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 628                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 629
 630                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 631                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 632                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 633                 } else {
 634                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 635                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 636                 }
 637                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 638                 tf->tf_eflags = eflags;
 639                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 640                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 641                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 642                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 643                 tf->tf_ds = _udatasel;
 644                 tf->tf_es = _udatasel;
 645                 tf->tf_fs = _udatasel;
 646         } else {
 647                 /*
 648                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 649                  */
 650                 /*
 651                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 652                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 653                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 654                  * the signal context during signal handling and there is no
 655                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 656                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 657                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 658                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 659                  */
 660                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 661                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 662                         return(EINVAL);
 663                 }
 664
 665                 /*
 666                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 667                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 668                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 669                  */
 670                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 671                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 672                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 673                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 674                         return(EINVAL);
 675                 }
 676                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 677         }
 678
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 680                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 681         else
 682                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 683
 684         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 685         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 686         return(EJUSTRETURN);
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 691  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 692  * already been pushed on the stack.
 693  */
 694 struct upc_frame {
 695         register_t      eax;
 696         register_t      ecx;
 697         register_t      edx;
 698         register_t      flags;
 699         register_t      oldip;
 700 };
 701
 702 void
 703 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 704 {
 705         struct proc *p = curproc;
 706         struct trapframe *regs;
 707         struct upcall upcall;
 708         struct upc_frame upc_frame;
 709         int     crit_count = 0;
 710
 711         /*
 712          * Get the upcall data structure
 713          */
 714         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 715             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 716         ) {
 717                 vu->vu_pending = 0;
 718                 printf("bad upcall address\n");
 719                 return;
 720         }
 721
 722         /*
 723          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 724          * section count, mark the data structure as pending and return
 725          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 726          */
 727         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 728                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 729                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 730                         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 731                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 732                 }
 733                 return;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 738          *
 739          * Bump our critical section count and set or clear the
 740          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 741          * pending.  The user will be responsible for calling
 742          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 743          */
 744         vu->vu_pending = 0;
 745         upcall.upc_pending = morepending;
 746         crit_count += TDPRI_CRIT;
 747         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 748                 sizeof(upcall.upc_pending));
 749         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 750                 sizeof(int));
 751
 752         /*
 753          * Construct a stack frame and issue the upcall
 754          */
 755         regs = p->p_md.md_regs;
 756         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 757         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 758         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 759         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 760         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 761         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 762             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 763                 printf("bad stack on upcall\n");
 764         } else {
 765                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 766                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 767                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 768                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 769                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 770         }
 771 }
 772
 773 /*
 774  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 775  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 776  * being overwritten by the syscall return value.
 777  *
 778  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 779  * and the function pointer in %eax.
 780  */
 781 int
 782 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 783 {
 784         struct upc_frame upc_frame;
 785         struct proc *p;
 786         struct trapframe *regs;
 787         int error;
 788         struct upcall upcall;
 789         int crit_count;
 790
 791         p = curproc;
 792         regs = p->p_md.md_regs;
 793
 794         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 795         if (error == 0) {
 796             if (vu) {
 797                 /*
 798                  * This jumps us to the next ready context.
 799                  */
 800                 vu->vu_pending = 0;
 801                 error = copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 802                 crit_count = 0;
 803                 if (error == 0)
 804                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 805                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 806                 if (error == 0)
 807                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 808                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 809                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 810                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 811                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 812                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 813             } else {
 814                 /*
 815                  * This returns us to the originally interrupted code.
 816                  */
 817                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 818                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 819                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 820                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 821                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 822                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 823                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 824                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 825             }
 826         }
 827         if (error == 0)
 828                 error = EJUSTRETURN;
 829         return(error);
 830 }
 831
 832 /*
 833  * Machine dependent boot() routine
 834  *
 835  * I haven't seen anything to put here yet
 836  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 837  */
 838 void
 839 cpu_boot(int howto)
 840 {
 841 }
 842
 843 /*
 844  * Shutdown the CPU as much as possible
 845  */
 846 void
 847 cpu_halt(void)
 848 {
 849         for (;;)
 850                 __asm__ ("hlt");
 851 }
 852
 853 /*
 854  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 855  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 856  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 857  *
 858  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 859  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 860  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 861  * critical section.
 862  *
 863  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 864  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 865  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 866  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 867  */
 868 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 869 static int      cpu_idle_hltcnt;
 870 static int      cpu_idle_spincnt;
 871 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 872     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 873 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 874     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 875 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 876     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 877
 878 void
 879 cpu_idle(void)
 880 {
 881         struct thread *td = curthread;
 882
 883         crit_exit();
 884         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 885         for (;;) {
 886                 /*
 887                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 888                  */
 889                 lwkt_switch();
 890
 891                 /*
 892                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 893                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 894                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 895                  */
 896                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 897                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 898                         /*
 899                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 900                          * following the sti.
 901                          */
 902                         __asm __volatile("cli");
 903                         splz();
 904                         __asm __volatile("sti; hlt");
 905                         ++cpu_idle_hltcnt;
 906                 } else {
 907                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 908                         splz();
 909                         __asm __volatile("sti");
 910                         ++cpu_idle_spincnt;
 911                 }
 912         }
 913 }
 914
 915 /*
 916  * Clear registers on exec
 917  */
 918 void
 919 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 920         struct proc *p;
 921         u_long entry;
 922         u_long stack;
 923         u_long ps_strings;
 924 {
 925         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 926         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 927
 928         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 929         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 930         load_gs(_udatasel);
 931
 932         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 933         user_ldt_free(pcb);
 934
 935         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 936         regs->tf_eip = entry;
 937         regs->tf_esp = stack;
 938         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 939         regs->tf_ss = _udatasel;
 940         regs->tf_ds = _udatasel;
 941         regs->tf_es = _udatasel;
 942         regs->tf_fs = _udatasel;
 943         regs->tf_cs = _ucodesel;
 944
 945         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 946         regs->tf_ebx = ps_strings;
 947
 948         /*
 949          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 950          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 951          */
 952         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 953                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 954                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 955                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 956                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 957                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 958                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 959                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 960                         /*
 961                          * Clear the debug registers on the running
 962                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 963                          * the next process we switch to.
 964                          */
 965                         reset_dbregs();
 966                 }
 967                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 968         }
 969
 970         /*
 971          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 972          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 973          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 974          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 975          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 976          */
 977         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 978
 979         /*
 980          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
 981          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
 982          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
 983          * configured, since the npx routines normally set up the trap
 984          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
 985          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
 986          * systems with an npx.
 987          */
 988         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
 989
 990 #if NNPX > 0
 991         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 992         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 993 #endif
 994
 995         /*
 996          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 997          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 998          * return value to 0.
 999          */
1000 }
1001
1002 void
1003 cpu_setregs(void)
1004 {
1005         unsigned int cr0;
1006
1007         cr0 = rcr0();
1008         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1009         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1010 #ifdef I386_CPU
1011         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1012 #endif
1013                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1014         load_cr0(cr0);
1015         load_gs(_udatasel);
1016 }
1017
1018 static int
1019 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1020 {
1021         int error;
1022         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1023                 req);
1024         if (!error && req->newptr)
1025                 resettodr();
1026         return (error);
1027 }
1028
1029 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1030         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1031
1032 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1033         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1034
1035 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1036         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1037
1038 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1039         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1040
1041 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1042 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1043         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1044
1045 /*
1046  * Initialize 386 and configure to run kernel
1047  */
1048
1049 /*
1050  * Initialize segments & interrupt table
1051  */
1052
1053 int _default_ldt;
1054 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1055 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1056 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1057 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1058
1059 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1060 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1061
1062 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1063 extern int has_f00f_bug;
1064 #endif
1065
1066 static struct i386tss dblfault_tss;
1067 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1068
1069 extern  struct user *proc0paddr;
1070
1071
1072 /* software prototypes -- in more palatable form */
1073 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1074 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1075 {       0x0,                    /* segment base address  */
1076         0x0,                    /* length */
1077         0,                      /* segment type */
1078         0,                      /* segment descriptor priority level */
1079         0,                      /* segment descriptor present */
1080         0, 0,
1081         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1082         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1083 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1084 {       0x0,                    /* segment base address  */
1085         0xfffff,                /* length - all address space */
1086         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1087         0,                      /* segment descriptor priority level */
1088         1,                      /* segment descriptor present */
1089         0, 0,
1090         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1091         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1092 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1093 {       0x0,                    /* segment base address  */
1094         0xfffff,                /* length - all address space */
1095         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1096         0,                      /* segment descriptor priority level */
1097         1,                      /* segment descriptor present */
1098         0, 0,
1099         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1100         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1101 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1102 {       0x0,                    /* segment base address  */
1103         0xfffff,                /* length - all address space */
1104         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1105         0,                      /* segment descriptor priority level */
1106         1,                      /* segment descriptor present */
1107         0, 0,
1108         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1109         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1110 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1111 {
1112         0x0,                    /* segment base address */
1113         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1114         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1115         0,                      /* segment descriptor priority level */
1116         1,                      /* segment descriptor present */
1117         0, 0,
1118         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1119         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1120 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1121 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1122         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1123         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1124         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1125         1,                      /* segment descriptor present */
1126         0, 0,
1127         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1128         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1129 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1130 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1131         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1132         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1133         0,                      /* segment descriptor priority level */
1134         1,                      /* segment descriptor present */
1135         0, 0,
1136         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1137         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1138 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1139 {       0x0,                    /* segment base address  */
1140         0x0,                    /* length - all address space */
1141         0,                      /* segment type */
1142         0,                      /* segment descriptor priority level */
1143         0,                      /* segment descriptor present */
1144         0, 0,
1145         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1146         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1147 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1148 {       0x400,                  /* segment base address */
1149         0xfffff,                /* length */
1150         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         1,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1155         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1157 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1158         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1159         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1160         0,                      /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1164         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1166 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1167         0xfffff,                /* length */
1168         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1175 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1176         0xfffff,                /* length */
1177         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         1,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1184 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1185         0xfffff,                /* length */
1186         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         1,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1193 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1194         0xfffff,                /* length */
1195         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         1,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1200         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1202 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1203         0xfffff,                /* length */
1204         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1205         0,                      /* segment descriptor priority level */
1206         1,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210 };
1211
1212 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1213         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
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         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1223 {       0x0,                    /* segment base address  */
1224         0x0,                    /* length - all address space */
1225         0,                      /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         0,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1232 {       0x0,                    /* segment base address  */
1233         0x0,                    /* length - all address space */
1234         0,                      /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         0,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240         /* Code Descriptor for user */
1241 {       0x0,                    /* segment base address  */
1242         0xfffff,                /* length - all address space */
1243         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1244         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1250 {       0x0,                    /* segment base address  */
1251         0x0,                    /* length - all address space */
1252         0,                      /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         0,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258         /* Data Descriptor for user */
1259 {       0x0,                    /* segment base address  */
1260         0xfffff,                /* length - all address space */
1261         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1262         SEL_UPL,                /* 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 };
1268
1269 void
1270 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1271         int idx;
1272         inthand_t *func;
1273         int typ;
1274         int dpl;
1275         int selec;
1276 {
1277         struct gate_descriptor *ip;
1278
1279         ip = idt + idx;
1280         ip->gd_looffset = (int)func;
1281         ip->gd_selector = selec;
1282         ip->gd_stkcpy = 0;
1283         ip->gd_xx = 0;
1284         ip->gd_type = typ;
1285         ip->gd_dpl = dpl;
1286         ip->gd_p = 1;
1287         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1288 }
1289
1290 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1291
1292 extern inthand_t
1293         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1294         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1295         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1296         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1297         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1298         IDTVEC(rsvd0);
1299 extern inthand_t
1300         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1301
1302 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1303 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1304 #endif
1305
1306 void
1307 sdtossd(sd, ssd)
1308         struct segment_descriptor *sd;
1309         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1310 {
1311         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1312         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1313         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1314         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1315         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1316         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1317         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1318 }
1319
1320 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1321
1322 /*
1323  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1324  * available physical memory in the system, then test this memory and
1325  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1326  *
1327  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1328  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1329  *
1330  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1331  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1332  */
1333 static void
1334 getmemsize(int first)
1335 {
1336         int i, physmap_idx, pa_indx;
1337         int hasbrokenint12;
1338         u_int basemem, extmem;
1339         struct vm86frame vmf;
1340         struct vm86context vmc;
1341         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1342         pt_entry_t *pte;
1343         const char *cp;
1344         struct {
1345                 u_int64_t base;
1346                 u_int64_t length;
1347                 u_int32_t type;
1348         } *smap;
1349
1350         hasbrokenint12 = 0;
1351         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1352         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1353         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1354         basemem = 0;
1355
1356         /*
1357          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1358          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1359          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1360          */
1361         if (hasbrokenint12) {
1362                 goto int15e820;
1363         }
1364
1365         /*
1366          * Perform "base memory" related probes & setup
1367          */
1368         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1369         basemem = vmf.vmf_ax;
1370         if (basemem > 640) {
1371                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1372                         basemem);
1373                 basemem = 640;
1374         }
1375
1376         /*
1377          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1378          * between the end of base memory and the start of
1379          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1380          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1381          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1382          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1383          * to begin with and then parts of it are remapped.
1384          * The parts that aren't remapped form holes that
1385          * remain read-only and are unused by the kernel.
1386          * The base memory area is below the physical end of
1387          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1388          * The part of it from PAGE_SIZE to
1389          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1390          * remapped and used by the kernel later.)
1391          *
1392          * This code is similar to the code used in
1393          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1394          * allocated we simply change the mapping.
1395          */
1396         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1397              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1398                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1399                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1400         }
1401
1402         /*
1403          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1404          * that the bios can scribble on it.
1405          */
1406         pte = vm86paddr;
1407         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1408                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1409
1410 int15e820:
1411         /*
1412          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1413          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1414          */
1415         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1416         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1417
1418         /*
1419          * get memory map with INT 15:E820
1420          */
1421 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1422 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1423
1424         vmc.npages = 0;
1425         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1426         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1427
1428         physmap_idx = 0;
1429         vmf.vmf_ebx = 0;
1430         do {
1431                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1432                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1433                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1434                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1435                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1436                         break;
1437                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1438                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1439                                 smap->type,
1440                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1441                                 (u_int32_t)smap->base,
1442                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1443                                 (u_int32_t)smap->length);
1444
1445                 if (smap->type != 0x01)
1446                         goto next_run;
1447
1448                 if (smap->length == 0)
1449                         goto next_run;
1450
1451                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1452                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1453                             (u_int)(smap->length / 1024));
1454                         goto next_run;
1455                 }
1456
1457                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1458                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1459                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1460                                         printf(
1461         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1462                                 goto next_run;
1463                         }
1464                 }
1465
1466                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1467                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1468                         goto next_run;
1469                 }
1470
1471                 physmap_idx += 2;
1472                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1473                         printf(
1474                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1475                         break;
1476                 }
1477                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1478                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1479 next_run:
1480                 ; /* fix GCC3.x warning */
1481         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1482
1483         /*
1484          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1485          */
1486         if (basemem == 0) {
1487                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1488                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1489                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1490                                 break;
1491                         }
1492                 }
1493
1494                 if (basemem == 0) {
1495                         basemem = 640;
1496                 }
1497
1498                 if (basemem > 640) {
1499                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1500                                 basemem);
1501                         basemem = 640;
1502                 }
1503
1504                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1505                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1506                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1507                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1508                 }
1509
1510                 pte = vm86paddr;
1511                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1512                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1513         }
1514
1515         if (physmap[1] != 0)
1516                 goto physmap_done;
1517
1518         /*
1519          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1520          */
1521         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1522         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1523                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1524         } else {
1525 #if 0
1526                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1527                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1528                 extmem = vmf.vmf_ax;
1529 #else
1530                 /*
1531                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1532                  */
1533                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1534 #endif
1535         }
1536
1537         /*
1538          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1539          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1540          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1541          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1542          * them beyond the limit.
1543          *
1544          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1545          *      chop it to 15MB.
1546          */
1547         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1548                 extmem = 15 * 1024;
1549
1550         physmap[0] = 0;
1551         physmap[1] = basemem * 1024;
1552         physmap_idx = 2;
1553         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1554         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1555
1556 physmap_done:
1557         /*
1558          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1559          */
1560
1561 #ifdef SMP
1562         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1563         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1564
1565         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1566         mp_probe();
1567 #endif
1568
1569         /*
1570          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1571          * highest page of the physical address space.  It should be
1572          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1573          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1574          */
1575         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1576
1577 #ifdef MAXMEM
1578         Maxmem = MAXMEM / 4;
1579 #endif
1580
1581         /*
1582          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1583          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1584          */
1585         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1586                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1587                 char *ep;
1588
1589                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1590                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1591                         switch(*ep) {
1592                         case 'g':
1593                         case 'G':
1594                                 AllowMem <<= 10;
1595                         case 'm':
1596                         case 'M':
1597                                 AllowMem <<= 10;
1598                         case 'k':
1599                         case 'K':
1600                                 AllowMem <<= 10;
1601                                 break;
1602                         default:
1603                                 AllowMem = sanity = 0;
1604                         }
1605                         if (AllowMem < sanity)
1606                                 AllowMem = 0;
1607                 }
1608                 if (AllowMem == 0)
1609                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1610                 else
1611                         Maxmem = atop(AllowMem);
1612         }
1613
1614         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1615             (boothowto & RB_VERBOSE))
1616                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1617
1618         /*
1619          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1620          * extend the last memory segment to the new limit.
1621          */
1622         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1623                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1624
1625         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1626         pmap_bootstrap(first, 0);
1627
1628         /*
1629          * Size up each available chunk of physical memory.
1630          */
1631         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1632         pa_indx = 0;
1633         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1634         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1635         pte = CMAP1;
1636
1637         /*
1638          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1639          * round up the start address and round down the end address.
1640          */
1641         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1642                 vm_offset_t end;
1643
1644                 end = ptoa(Maxmem);
1645                 if (physmap[i + 1] < end)
1646                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1647                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1648                         int tmp, page_bad;
1649 #if 0
1650                         int *ptr = 0;
1651 #else
1652                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1653 #endif
1654
1655                         /*
1656                          * block out kernel memory as not available.
1657                          */
1658                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1659                                 continue;
1660
1661                         page_bad = FALSE;
1662
1663                         /*
1664                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1665                          */
1666                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1667                         cpu_invltlb();
1668
1669                         tmp = *(int *)ptr;
1670                         /*
1671                          * Test for alternating 1's and 0's
1672                          */
1673                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1674                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1675                                 page_bad = TRUE;
1676                         }
1677                         /*
1678                          * Test for alternating 0's and 1's
1679                          */
1680                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1681                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1682                         page_bad = TRUE;
1683                         }
1684                         /*
1685                          * Test for all 1's
1686                          */
1687                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1688                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1689                                 page_bad = TRUE;
1690                         }
1691                         /*
1692                          * Test for all 0's
1693                          */
1694                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1695                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1696                                 page_bad = TRUE;
1697                         }
1698                         /*
1699                          * Restore original value.
1700                          */
1701                         *(int *)ptr = tmp;
1702
1703                         /*
1704                          * Adjust array of valid/good pages.
1705                          */
1706                         if (page_bad == TRUE) {
1707                                 continue;
1708                         }
1709                         /*
1710                          * If this good page is a continuation of the
1711                          * previous set of good pages, then just increase
1712                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1713                          * Note that "end" points one higher than end,
1714                          * making the range >= start and < end.
1715                          * If we're also doing a speculative memory
1716                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1717                          * so that we keep going. The first bad page
1718                          * will terminate the loop.
1719                          */
1720                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1721                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1722                         } else {
1723                                 pa_indx++;
1724                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1725                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1726                                         pa_indx--;
1727                                         break;
1728                                 }
1729                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1730                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1731                         }
1732                         physmem++;
1733                 }
1734         }
1735         *pte = 0;
1736         cpu_invltlb();
1737
1738         /*
1739          * XXX
1740          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1741          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1742          * calculation, etc.).
1743          */
1744         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1745             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1746                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1747                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1748                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1749         }
1750
1751         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1752
1753         /* Trim off space for the message buffer. */
1754         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1755
1756         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1757 }
1758
1759 /*
1760  * IDT VECTORS:
1761  *      0       Divide by zero
1762  *      1       Debug
1763  *      2       NMI
1764  *      3       BreakPoint
1765  *      4       OverFlow
1766  *      5       Bound-Range
1767  *      6       Invalid OpCode
1768  *      7       Device Not Available (x87)
1769  *      8       Double-Fault
1770  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1771  *      10      Invalid-TSS
1772  *      11      Segment not present
1773  *      12      Stack
1774  *      13      General Protection
1775  *      14      Page Fault
1776  *      15      Reserved
1777  *      16      x87 FP Exception pending
1778  *      17      Alignment Check
1779  *      18      Machine Check
1780  *      19      SIMD floating point
1781  *      20-31   reserved
1782  *      32-255  INTn/external sources
1783  */
1784 void
1785 init386(int first)
1786 {
1787         struct gate_descriptor *gdp;
1788         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1789         struct mdglobaldata *gd;
1790
1791         /*
1792          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1793          */
1794         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1795         bzero(gd, sizeof(*gd));
1796
1797         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1798
1799         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1800
1801         metadata_missing = 0;
1802         if (bootinfo.bi_modulep) {
1803                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1804                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1805         } else {
1806                 metadata_missing = 1;
1807         }
1808         if (bootinfo.bi_envp)
1809                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1810
1811         /*
1812          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1813          * at 0.
1814          */
1815         ncpus = 1;
1816         ncpus2 = 1;
1817         /* Init basic tunables, hz etc */
1818         init_param1();
1819
1820         /*
1821          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1822          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1823          * the address space
1824          */
1825         /*
1826          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1827          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1828          */
1829         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1830         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1831
1832         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1833                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1834         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1835         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1836                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1837
1838         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1839
1840         /*
1841          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1842          * early in the boot sequence because the system assumes
1843          * that 'curthread' is never NULL.
1844          */
1845
1846         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1847 #ifdef BDE_DEBUGGER
1848                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1849                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1850                         continue;
1851 #endif
1852                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1853         }
1854
1855         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1856         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1857         lgdt(&r_gdt);
1858
1859         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1860         cpu_gdinit(gd, 0);
1861         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1862         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1863         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1864         proc0.p_thread = &thread0;
1865         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1866         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1867         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1868         thread0.td_proc = &proc0;
1869         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1870         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1871
1872         /* make ldt memory segments */
1873         /*
1874          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1875          * should be spelled ...MAX_USER...
1876          */
1877         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1878         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1879         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1880                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1881
1882         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1883         lldt(_default_ldt);
1884         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1885         /* spinlocks and the BGL */
1886         init_locks();
1887
1888         /* exceptions */
1889         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1890 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1891                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1892 #else
1893                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1894 #endif
1895         }
1896         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1897         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1898         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1899         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1901         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1902         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1904         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1917                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1919                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920
1921         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1922         r_idt.rd_base = (int) idt;
1923         lidt(&r_idt);
1924
1925         /*
1926          * Initialize the console before we print anything out.
1927          */
1928         cninit();
1929
1930         if (metadata_missing)
1931                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1932
1933 #if     NISA >0
1934         isa_defaultirq();
1935 #endif
1936         rand_initialize();
1937
1938 #ifdef DDB
1939         kdb_init();
1940         if (boothowto & RB_KDB)
1941                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1942 #endif
1943
1944         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1945         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1946         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1947         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1948
1949         /*
1950          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1951          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1952          */
1953         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1954         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1955         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1956         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1957         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1958         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1959         ltr(gsel_tss);
1960
1961         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1962             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1963         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1964             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1965         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1966         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1967         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1968         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1969             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1970         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1971         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1972         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1973
1974         vm86_initialize();
1975         getmemsize(first);
1976         init_param2(physmem);
1977
1978         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1979
1980         /* Map the message buffer. */
1981         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1982                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1983
1984         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1985
1986         /* make a call gate to reenter kernel with */
1987         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1988
1989         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1990         gdp->gd_looffset = x++;
1991         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1992         gdp->gd_stkcpy = 1;
1993         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
1994         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
1995         gdp->gd_p = 1;
1996         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
1997
1998         /* XXX does this work? */
1999         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2000         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2001
2002         /* transfer to user mode */
2003
2004         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2005         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2006
2007         /* setup proc 0's pcb */
2008         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2009         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2010         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2011         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2016  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2017  * data space were allocated in locore.
2018  *
2019  * Note: the idlethread's cpl is 0
2020  *
2021  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2022  */
2023 void
2024 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2025 {
2026         char *sp;
2027
2028         if (cpu)
2029                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2030
2031         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2032         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2033         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2034         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2035         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2036         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2037 }
2038
2039 struct globaldata *
2040 globaldata_find(int cpu)
2041 {
2042         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2043         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2044 }
2045
2046 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2047 static void f00f_hack(void *unused);
2048 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2049
2050 static void
2051 f00f_hack(void *unused)
2052 {
2053         struct gate_descriptor *new_idt;
2054         vm_offset_t tmp;
2055
2056         if (!has_f00f_bug)
2057                 return;
2058
2059         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2060
2061         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2062
2063         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2064         if (tmp == 0)
2065                 panic("kmem_alloc returned 0");
2066         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2067                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2068         /* Put the first seven entries in the lower page */
2069         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2070         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2071         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2072         lidt(&r_idt);
2073         idt = new_idt;
2074         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2075                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2076                 panic("vm_map_protect failed");
2077         return;
2078 }
2079 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2080
2081 int
2082 ptrace_set_pc(p, addr)
2083         struct proc *p;
2084         unsigned long addr;
2085 {
2086         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2087         return (0);
2088 }
2089
2090 int
2091 ptrace_single_step(p)
2092         struct proc *p;
2093 {
2094         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2095         return (0);
2096 }
2097
2098 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2099         struct proc *p;
2100         vm_offset_t addr;
2101         size_t len;
2102 {
2103         vm_offset_t gap;
2104
2105         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2106                 return EPERM;
2107         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2108                 return 0;
2109
2110         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2111
2112         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2113                 return EPERM;
2114         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2115             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2116                 return 0;
2117         return EPERM;
2118 }
2119
2120 int ptrace_write_u(p, off, data)
2121         struct proc *p;
2122         vm_offset_t off;
2123         long data;
2124 {
2125         struct trapframe frame_copy;
2126         vm_offset_t min;
2127         struct trapframe *tp;
2128
2129         /*
2130          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2131          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2132          */
2133         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2134         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2135                 tp = p->p_md.md_regs;
2136                 frame_copy = *tp;
2137                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2138                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2139                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2140                         return (EINVAL);
2141                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2142                 return (0);
2143         }
2144
2145         /*
2146          * The PCB is at the end of the user area YYY
2147          */
2148         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2149         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2150         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2151                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2152                 return (0);
2153         }
2154         return (EFAULT);
2155 }
2156
2157 int
2158 fill_regs(p, regs)
2159         struct proc *p;
2160         struct reg *regs;
2161 {
2162         struct pcb *pcb;
2163         struct trapframe *tp;
2164
2165         tp = p->p_md.md_regs;
2166         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2167         regs->r_es = tp->tf_es;
2168         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2169         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2170         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2171         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2172         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2173         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2174         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2175         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2176         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2177         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2178         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2179         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2180         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2181         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2182         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2183         return (0);
2184 }
2185
2186 int
2187 set_regs(p, regs)
2188         struct proc *p;
2189         struct reg *regs;
2190 {
2191         struct pcb *pcb;
2192         struct trapframe *tp;
2193
2194         tp = p->p_md.md_regs;
2195         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2196             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2197                 return (EINVAL);
2198         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2199         tp->tf_es = regs->r_es;
2200         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2201         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2202         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2203         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2204         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2205         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2206         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2207         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2208         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2209         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2210         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2211         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2212         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2213         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2214         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2215         return (0);
2216 }
2217
2218 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2219 static void
2220 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2221         struct savexmm *sv_xmm;
2222         struct save87 *sv_87;
2223 {
2224         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2225         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2226         int i;
2227
2228         /* FPU control/status */
2229         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2230         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2231         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2232         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2233         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2234         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2235         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2236         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2237
2238         /* FPU registers */
2239         for (i = 0; i < 8; ++i)
2240                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2241
2242         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2243 }
2244
2245 static void
2246 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2247         struct save87 *sv_87;
2248         struct savexmm *sv_xmm;
2249 {
2250         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2251         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2252         int i;
2253
2254         /* FPU control/status */
2255         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2256         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2257         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2258         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2259         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2260         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2261         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2262         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2263
2264         /* FPU registers */
2265         for (i = 0; i < 8; ++i)
2266                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2267
2268         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2269 }
2270 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2271
2272 int
2273 fill_fpregs(p, fpregs)
2274         struct proc *p;
2275         struct fpreg *fpregs;
2276 {
2277 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2278         if (cpu_fxsr) {
2279                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2280                                                 (struct save87 *)fpregs);
2281                 return (0);
2282         }
2283 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2284         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2285         return (0);
2286 }
2287
2288 int
2289 set_fpregs(p, fpregs)
2290         struct proc *p;
2291         struct fpreg *fpregs;
2292 {
2293 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2294         if (cpu_fxsr) {
2295                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2296                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2297                 return (0);
2298         }
2299 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2300         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2301         return (0);
2302 }
2303
2304 int
2305 fill_dbregs(p, dbregs)
2306         struct proc *p;
2307         struct dbreg *dbregs;
2308 {
2309         struct pcb *pcb;
2310
2311         if (p == NULL) {
2312                 dbregs->dr0 = rdr0();
2313                 dbregs->dr1 = rdr1();
2314                 dbregs->dr2 = rdr2();
2315                 dbregs->dr3 = rdr3();
2316                 dbregs->dr4 = rdr4();
2317                 dbregs->dr5 = rdr5();
2318                 dbregs->dr6 = rdr6();
2319                 dbregs->dr7 = rdr7();
2320         }
2321         else {
2322                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2323                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2324                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2325                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2326                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2327                 dbregs->dr4 = 0;
2328                 dbregs->dr5 = 0;
2329                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2330                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2331         }
2332         return (0);
2333 }
2334
2335 int
2336 set_dbregs(p, dbregs)
2337         struct proc *p;
2338         struct dbreg *dbregs;
2339 {
2340         struct pcb *pcb;
2341         int i;
2342         u_int32_t mask1, mask2;
2343
2344         if (p == NULL) {
2345                 load_dr0(dbregs->dr0);
2346                 load_dr1(dbregs->dr1);
2347                 load_dr2(dbregs->dr2);
2348                 load_dr3(dbregs->dr3);
2349                 load_dr4(dbregs->dr4);
2350                 load_dr5(dbregs->dr5);
2351                 load_dr6(dbregs->dr6);
2352                 load_dr7(dbregs->dr7);
2353         }
2354         else {
2355                 /*
2356                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2357                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2358                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2359                  * TRCTRAP.
2360                  */
2361                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2362                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2363                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2364                                 return (EINVAL);
2365
2366                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2367
2368                 /*
2369                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2370                  * process's address space.  If a process could do this, it
2371                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2372                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2373                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2374                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2375                  * uid 0.
2376                  *
2377                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2378                  * address space is written into from within the kernel
2379                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2380                  * from within kernel mode?
2381                  */
2382
2383                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2384                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2385                                 /* dr0 is enabled */
2386                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2387                                         return (EINVAL);
2388                         }
2389
2390                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2391                                 /* dr1 is enabled */
2392                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2393                                         return (EINVAL);
2394                         }
2395
2396                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2397                                 /* dr2 is enabled */
2398                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2399                                         return (EINVAL);
2400                         }
2401
2402                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2403                                 /* dr3 is enabled */
2404                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2405                                         return (EINVAL);
2406                         }
2407                 }
2408
2409                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2410                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2411                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2412                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2413                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2414                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2415
2416                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2417         }
2418
2419         return (0);
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2424  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2425  */
2426 int
2427 user_dbreg_trap(void)
2428 {
2429         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2430         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2431         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2432         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2433         int i;
2434
2435         dr7 = rdr7();
2436         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2437                 /*
2438                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2439                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2440                  * hardware debug registers
2441                  */
2442                 return 0;
2443         }
2444
2445         nbp = 0;
2446         dr6 = rdr6();
2447         bp = dr6 & 0x0000000f;
2448
2449         if (!bp) {
2450                 /*
2451                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2452                  * trap was not caused by any of the debug registers
2453                  */
2454                 return 0;
2455         }
2456
2457         /*
2458          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2459          * which ones and if any of them are user space addresses
2460          */
2461
2462         if (bp & 0x01) {
2463                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2464         }
2465         if (bp & 0x02) {
2466                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2467         }
2468         if (bp & 0x04) {
2469                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2470         }
2471         if (bp & 0x08) {
2472                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2473         }
2474
2475         for (i=0; i<nbp; i++) {
2476                 if (addr[i] <
2477                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2478                         /*
2479                          * addr[i] is in user space
2480                          */
2481                         return nbp;
2482                 }
2483         }
2484
2485         /*
2486          * None of the breakpoints are in user space.
2487          */
2488         return 0;
2489 }
2490
2491
2492 #ifndef DDB
2493 void
2494 Debugger(const char *msg)
2495 {
2496         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2497 }
2498 #endif /* no DDB */
2499
2500 #include <sys/disklabel.h>
2501
2502 /*
2503  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2504  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2505  * if needed, and signal errors or early completion.
2506  */
2507 int
2508 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2509 {
2510         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2511         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2512         int maxsz = p->p_size,
2513                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2514
2515         /* overwriting disk label ? */
2516         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2517         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2518 #if LABELSECTOR != 0
2519             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2520 #endif
2521             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2522                 bp->b_error = EROFS;
2523                 goto bad;
2524         }
2525
2526 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2527         /* overwriting master boot record? */
2528         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2529             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2530                 bp->b_error = EROFS;
2531                 goto bad;
2532         }
2533 #endif
2534
2535         /* beyond partition? */
2536         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2537                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2538                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2539                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2540                         return(0);
2541                 }
2542                 /* or truncate if part of it fits */
2543                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2544                 if (sz <= 0) {
2545                         bp->b_error = EINVAL;
2546                         goto bad;
2547                 }
2548                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2549         }
2550
2551         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2552         return(1);
2553
2554 bad:
2555         bp->b_flags |= B_ERROR;
2556         return(-1);
2557 }
2558
2559 #ifdef DDB
2560
2561 /*
2562  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2563  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2564  * called inside DDB.
2565  *
2566  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2567  */
2568
2569 #undef inb
2570 #undef outb
2571
2572 /* silence compiler warnings */
2573 u_char inb(u_int);
2574 void outb(u_int, u_char);
2575
2576 u_char
2577 inb(u_int port)
2578 {
2579         u_char  data;
2580         /*
2581          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2582          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2583          * if we tell it to load (u_short) port.
2584          */
2585         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2586         return (data);
2587 }
2588
2589 void
2590 outb(u_int port, u_char data)
2591 {
2592         u_char  al;
2593         /*
2594          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2595          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2596          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2597          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2598          */
2599         al = data;
2600         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2601 }
2602
2603 #endif /* DDB */
2604
2605
2606
2607 #include "opt_cpu.h"
2608
2609
2610 /*
2611  * initialize all the SMP locks
2612  */
2613
2614 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2615 struct spinlock imen_spinlock;
2616
2617 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2618 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2619
2620 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2621 struct spinlock mpintr_spinlock;
2622
2623 /* critical region around INTR() routines */
2624 struct spinlock intr_spinlock;
2625
2626 /* lock region used by kernel profiling */
2627 struct spinlock mcount_spinlock;
2628
2629 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2630 struct spinlock com_spinlock;
2631
2632 /* locks kernel printfs */
2633 struct spinlock cons_spinlock;
2634
2635 /* lock regions around the clock hardware */
2636 struct spinlock clock_spinlock;
2637
2638 /* lock around the MP rendezvous */
2639 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2640
2641 static void
2642 init_locks(void)
2643 {
2644         /*
2645          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2646          */
2647         /*
2648          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2649          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2650          */
2651 #ifdef SMP
2652         cpu_get_initial_mplock();
2653 #endif
2654         /* DEPRECATED */
2655         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2656         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2657         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2658         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2659         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2660         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2661         spin_lock_init(&com_spinlock);
2662         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2663         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2664
2665         /* our token pool needs to work early */
2666         lwkt_token_pool_init();
2667 }
2668