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 1.113 2007/01/09 07:03:32 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/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 121
 122 extern void init386 (int first);
 123 extern void dblfault_handler (void);
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup (void *);
 131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144 #ifdef SMP
 145 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 146 #else
 147 int64_t tsc_offsets[1];
 148 #endif
 149
 150 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 151 extern int swtch_optim_stats;
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 153         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 155         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 156 #endif
 157
 158 int physmem = 0;
 159
 160 static int
 161 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 162 {
 163         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 164         return (error);
 165 }
 166
 167 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 168         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 169
 170 static int
 171 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 172 {
 173         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 174                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 175         return (error);
 176 }
 177
 178 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 179         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 180
 181 static int
 182 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 185                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 186         return (error);
 187 }
 188
 189 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 190         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 191
 192 static int
 193 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 194 {
 195         int error;
 196
 197         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 198          * some initial nulls).
 199          */
 200         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 201                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 202         if(error) return(error);
 203         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 204                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 205                         msgbufp->msg_bufr,req);
 206         }
 207         return(error);
 208 }
 209
 210 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 211         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 212
 213 static int msgbuf_clear;
 214
 215 static int
 216 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 217 {
 218         int error;
 219         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 220                 req);
 221         if (!error && req->newptr) {
 222                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 223                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 224                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 225                 msgbuf_clear=0;
 226         }
 227         return (error);
 228 }
 229
 230 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 231         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 232         "Clear kernel message buffer");
 233
 234 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 235
 236 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 237
 238 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 239 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 240 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 241 static struct trapframe proc0_tf;
 242
 243 static void
 244 cpu_startup(void *dummy)
 245 {
 246         caddr_t v;
 247         vm_offset_t minaddr;
 248         vm_offset_t maxaddr;
 249         vm_size_t size = 0;
 250         vm_offset_t firstaddr;
 251
 252         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 253                 bootverbose++;
 254
 255         /*
 256          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 257          */
 258         kprintf("%s", version);
 259         startrtclock();
 260         printcpuinfo();
 261         panicifcpuunsupported();
 262 #ifdef PERFMON
 263         perfmon_init();
 264 #endif
 265         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 266         /*
 267          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 268          */
 269         if (bootverbose) {
 270                 int indx;
 271
 272                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 273                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 274                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 275
 276                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 277                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 278                             size1 / PAGE_SIZE);
 279                 }
 280         }
 281
 282         /*
 283          * Allocate space for system data structures.
 284          * The first available kernel virtual address is in "v".
 285          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 286          * As pages of memory are allocated and cleared,
 287          * "firstaddr" is incremented.
 288          * An index into the kernel page table corresponding to the
 289          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 290          */
 291
 292         /*
 293          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 294          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 295          * addresses to the various data structures.
 296          */
 297         firstaddr = 0;
 298 again:
 299         v = (caddr_t)firstaddr;
 300
 301 #define valloc(name, type, num) \
 302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 303 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 304             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 305
 306         /*
 307          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 308          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 309          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 310          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 311          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 312          * maxbcache bytes.
 313          *
 314          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 315          */
 316         if (nbuf == 0) {
 317                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 318                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 319
 320                 nbuf = 50;
 321                 if (kbytes > 4096)
 322                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 323                 if (kbytes > 65536)
 324                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 325                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 326                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 327         }
 328
 329         /*
 330          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 331          * kernel_map.
 332          */
 333         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 334                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 335                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 336         }
 337
 338         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 339 #ifdef NSWBUF_MIN
 340         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 341                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 342 #endif
 343 #ifdef DIRECTIO
 344         ffs_rawread_setup();
 345 #endif
 346
 347         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 348         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 349
 350         /*
 351          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 352          */
 353         if (firstaddr == 0) {
 354                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 355                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 356                 if (firstaddr == 0)
 357                         panic("startup: no room for tables");
 358                 goto again;
 359         }
 360
 361         /*
 362          * End of second pass, addresses have been assigned
 363          */
 364         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 365                 panic("startup: table size inconsistency");
 366
 367         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 368                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 369         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 370                       (nbuf*BKVASIZE));
 371         buffer_map.system_map = 1;
 372         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 373                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 374         pager_map.system_map = 1;
 375         kmem_suballoc(&kernel_map, &exec_map, &minaddr, &maxaddr,
 376                       (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 377
 378 #if defined(USERCONFIG)
 379         userconfig();
 380         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 381 #endif
 382
 383         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 384             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 385
 386         /*
 387          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 388          */
 389         bufinit();
 390         vm_pager_bufferinit();
 391
 392 #ifdef SMP
 393         /*
 394          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 395          */
 396         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 397         mp_announce();
 398 #endif  /* SMP */
 399         cpu_setregs();
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Send an interrupt to process.
 404  *
 405  * Stack is set up to allow sigcode stored
 406  * at top to call routine, followed by kcall
 407  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 408  * resets the signal mask, the stack, and the
 409  * frame pointer, it returns to the user
 410  * specified pc, psl.
 411  */
 412 void
 413 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 414 {
 415         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 416         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 417         struct trapframe *regs;
 418         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 419         struct sigframe sf, *sfp;
 420         int oonstack;
 421
 422         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 423         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 424
 425         /*
 426          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 427          * context, switch back to the virtual kernel context before
 428          * trying to post the signal.
 429          */
 430         if (p->p_vkernel && p->p_vkernel->vk_current) {
 431                 regs->tf_trapno = 0;
 432                 vkernel_trap(p, regs);
 433         }
 434
 435
 436         /* save user context */
 437         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 438         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 439         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 440         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 441         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 442
 443         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 444         /* XXX lwp flags */
 445         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 446             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 447                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 448                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 449                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 450         } else {
 451                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 452         }
 453
 454         /* Translate the signal is appropriate */
 455         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 456                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 457                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 458         }
 459
 460         /* Build the argument list for the signal handler. */
 461         sf.sf_signum = sig;
 462         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 463         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 464                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 465                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 466                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 467
 468                 /* fill siginfo structure */
 469                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 470                 sf.sf_si.si_code = code;
 471                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 472         }
 473         else {
 474                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 475                 sf.sf_siginfo = code;
 476                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 477                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 478         }
 479
 480         /*
 481          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 482          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 483          * eflags.
 484          */
 485         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 486                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 487                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 488
 489                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 490                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 491                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 492                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 493
 494                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 495                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 496                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 497                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 498
 499                 /*
 500                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 501                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 502                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 503                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 504                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 505                  */
 506                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 507         }
 508
 509         /*
 510          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 511          */
 512         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 513                 /*
 514                  * Something is wrong with the stack pointer.
 515                  * ...Kill the process.
 516                  */
 517                 sigexit(p, SIGILL);
 518         }
 519
 520         regs->tf_esp = (int)sfp;
 521         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 522         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 523         regs->tf_cs = _ucodesel;
 524         regs->tf_ds = _udatasel;
 525         regs->tf_es = _udatasel;
 526
 527         /*
 528          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 529          * the userland program might be using both.
 530          *
 531          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 532          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 533          * return to userland.
 534          */
 535         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 536                 regs->tf_fs = _udatasel;
 537                 regs->tf_gs = _udatasel;
 538         }
 539         regs->tf_ss = _udatasel;
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 544  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 545  * issue.
 546  *
 547  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 548  * bad idea?
 549  */
 550 int
 551 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 552 {
 553         frame->tf_cs = _ucodesel;
 554         frame->tf_ds = _udatasel;
 555         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 556 #if 0
 557         frame->tf_fs = _udatasel;
 558         frame->tf_gs = _udatasel;
 559 #endif
 560         frame->tf_ss = _udatasel;
 561         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 562         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 563         return(0);
 564 }
 565
 566 int
 567 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 568 {
 569          struct segment_descriptor *desc;
 570          int i;
 571
 572          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 573                 desc = &tls->tls[i];
 574                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 575                         continue;
 576                 if (desc->sd_def32 == 0)
 577                         return(ENXIO);
 578                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 579                         return(ENXIO);
 580                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 581                         return(ENXIO);
 582                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 583                         return(ENXIO);
 584          }
 585          return(0);
 586 }
 587
 588 /*
 589  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 590  *
 591  * System call to cleanup state after a signal
 592  * has been taken.  Reset signal mask and
 593  * stack state from context left by sendsig (above).
 594  * Return to previous pc and psl as specified by
 595  * context left by sendsig. Check carefully to
 596  * make sure that the user has not modified the
 597  * state to gain improper privileges.
 598  */
 599 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 600 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 601
 602 int
 603 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 604 {
 605         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 606         struct trapframe *regs;
 607         ucontext_t *ucp;
 608         int cs, eflags;
 609
 610         ucp = uap->sigcntxp;
 611
 612         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 613                 return (EFAULT);
 614
 615         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 616         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 617
 618         if (eflags & PSL_VM) {
 619                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 620                 struct vm86_kernel *vm86;
 621
 622                 /*
 623                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 624                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 625                  */
 626                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 627                         return (EINVAL);
 628                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 629                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 630                         return (EINVAL);
 631
 632                 /* go back to user mode if both flags are set */
 633                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 634                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 635
 636                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 637                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 638                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 639                 } else {
 640                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 641                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 642                 }
 643                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 644                 tf->tf_eflags = eflags;
 645                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 646                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 647                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 648                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 649                 tf->tf_ds = _udatasel;
 650                 tf->tf_es = _udatasel;
 651 #if 0
 652                 tf->tf_fs = _udatasel;
 653                 tf->tf_gs = _udatasel;
 654 #endif
 655         } else {
 656                 /*
 657                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 658                  */
 659                 /*
 660                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 661                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 662                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 663                  * the signal context during signal handling and there is no
 664                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 665                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 666                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 667                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 668                  */
 669                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 670                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 671                         return(EINVAL);
 672                 }
 673
 674                 /*
 675                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 676                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 677                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 678                  */
 679                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 680                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 681                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 682                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 683                         return(EINVAL);
 684                 }
 685                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 686         }
 687
 688         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 689                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 690         else
 691                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 692
 693         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 694         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 695         return(EJUSTRETURN);
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 700  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 701  * already been pushed on the stack.
 702  */
 703 struct upc_frame {
 704         register_t      eax;
 705         register_t      ecx;
 706         register_t      edx;
 707         register_t      flags;
 708         register_t      oldip;
 709 };
 710
 711 void
 712 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 713 {
 714         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 715         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 716         struct trapframe *regs;
 717         struct upcall upcall;
 718         struct upc_frame upc_frame;
 719         int     crit_count = 0;
 720
 721         /*
 722          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 723          * context, switch back to the virtual kernel context before
 724          * trying to post the signal.
 725          */
 726         if (p->p_vkernel && p->p_vkernel->vk_current) {
 727                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 728                 vkernel_trap(p, lp->lwp_md.md_regs);
 729         }
 730
 731         /*
 732          * Get the upcall data structure
 733          */
 734         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 735             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 736         ) {
 737                 vu->vu_pending = 0;
 738                 kprintf("bad upcall address\n");
 739                 return;
 740         }
 741
 742         /*
 743          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 744          * section count, mark the data structure as pending and return
 745          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 746          */
 747         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 748                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 749                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 750                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 751                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 752                 }
 753                 return;
 754         }
 755
 756         /*
 757          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 758          *
 759          * Bump our critical section count and set or clear the
 760          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 761          * pending.  The user will be responsible for calling
 762          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 763          */
 764         vu->vu_pending = 0;
 765         upcall.upc_pending = morepending;
 766         crit_count += TDPRI_CRIT;
 767         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 768                 sizeof(upcall.upc_pending));
 769         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 770                 sizeof(int));
 771
 772         /*
 773          * Construct a stack frame and issue the upcall
 774          */
 775         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 776         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 777         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 778         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 779         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 780         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 781         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 782             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 783                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 784         } else {
 785                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 786                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 787                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 788                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 789                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 790         }
 791 }
 792
 793 /*
 794  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 795  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 796  * being overwritten by the syscall return value.
 797  *
 798  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 799  * and the function pointer in %eax.
 800  */
 801 int
 802 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 803 {
 804         struct upc_frame upc_frame;
 805         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 806         struct trapframe *regs;
 807         int error;
 808         struct upcall upcall;
 809         int crit_count;
 810
 811         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 812
 813         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 814         if (error == 0) {
 815             if (vu) {
 816                 /*
 817                  * This jumps us to the next ready context.
 818                  */
 819                 vu->vu_pending = 0;
 820                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 821                 crit_count = 0;
 822                 if (error == 0)
 823                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 824                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 825                 if (error == 0)
 826                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 827                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 828                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 829                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 830                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 831                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 832             } else {
 833                 /*
 834                  * This returns us to the originally interrupted code.
 835                  */
 836                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 837                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 838                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 839                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 840                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 841                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 842                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 843                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 844             }
 845         }
 846         if (error == 0)
 847                 error = EJUSTRETURN;
 848         return(error);
 849 }
 850
 851 /*
 852  * Machine dependent boot() routine
 853  *
 854  * I haven't seen anything to put here yet
 855  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 856  */
 857 void
 858 cpu_boot(int howto)
 859 {
 860 }
 861
 862 /*
 863  * Shutdown the CPU as much as possible
 864  */
 865 void
 866 cpu_halt(void)
 867 {
 868         for (;;)
 869                 __asm__ __volatile("hlt");
 870 }
 871
 872 /*
 873  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 874  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 875  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 876  *
 877  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 878  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 879  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 880  * critical section.
 881  *
 882  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 883  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 884  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 885  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 886  */
 887 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 888 static int      cpu_idle_hltcnt;
 889 static int      cpu_idle_spincnt;
 890 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 891     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 892 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 893     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 894 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 895     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 896
 897 static void
 898 cpu_idle_default_hook(void)
 899 {
 900         /*
 901          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 902          * following the sti.
 903          */
 904         __asm __volatile("sti; hlt");
 905 }
 906
 907 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 908 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 909
 910 void
 911 cpu_idle(void)
 912 {
 913         struct thread *td = curthread;
 914
 915         crit_exit();
 916         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 917         for (;;) {
 918                 /*
 919                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 920                  */
 921                 lwkt_switch();
 922
 923                 /*
 924                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 925                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 926                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 927                  */
 928                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 929                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 930                         __asm __volatile("cli");
 931                         splz();
 932                         if (!lwkt_runnable())
 933                             cpu_idle_hook();
 934 #ifdef SMP
 935                         else
 936                             __asm __volatile("pause");
 937 #endif
 938                         ++cpu_idle_hltcnt;
 939                 } else {
 940                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 941                         splz();
 942 #ifdef SMP
 943                         __asm __volatile("sti; pause");
 944 #else
 945                         __asm __volatile("sti");
 946 #endif
 947                         ++cpu_idle_spincnt;
 948                 }
 949         }
 950 }
 951
 952 /*
 953  * Clear registers on exec
 954  */
 955 void
 956 setregs(struct lwp *lp, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 957 {
 958         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 959         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
 960
 961         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 962         user_ldt_free(pcb);
 963
 964         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 965         regs->tf_eip = entry;
 966         regs->tf_esp = stack;
 967         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 968         regs->tf_ss = _udatasel;
 969         regs->tf_ds = _udatasel;
 970         regs->tf_es = _udatasel;
 971         regs->tf_fs = _udatasel;
 972         regs->tf_gs = _udatasel;
 973         regs->tf_cs = _ucodesel;
 974
 975         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 976         regs->tf_ebx = ps_strings;
 977
 978         /*
 979          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 980          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 981          */
 982         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 983                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 984                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 985                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 986                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 987                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 988                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 989                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 990                         /*
 991                          * Clear the debug registers on the running
 992                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 993                          * the next process we switch to.
 994                          */
 995                         reset_dbregs();
 996                 }
 997                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 998         }
 999
1000         /*
1001          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1002          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1003          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1004          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1005          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1006          */
1007         lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1008
1009         /*
1010          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1011          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1012          * in npxdna().
1013          */
1014         crit_enter();
1015         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1016
1017 #if NNPX > 0
1018         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1019         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1020 #endif
1021         crit_exit();
1022
1023         /*
1024          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1025          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1026          * return value to 0.
1027          */
1028 }
1029
1030 void
1031 cpu_setregs(void)
1032 {
1033         unsigned int cr0;
1034
1035         cr0 = rcr0();
1036         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1037         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1038 #ifdef I386_CPU
1039         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1040 #endif
1041                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1042         load_cr0(cr0);
1043         load_gs(_udatasel);
1044 }
1045
1046 static int
1047 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1048 {
1049         int error;
1050         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1051                 req);
1052         if (!error && req->newptr)
1053                 resettodr();
1054         return (error);
1055 }
1056
1057 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1058         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1059
1060 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1061         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1062
1063 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1064         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1065
1066 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1067         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1068
1069 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1070 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1071         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1072
1073 /*
1074  * Initialize 386 and configure to run kernel
1075  */
1076
1077 /*
1078  * Initialize segments & interrupt table
1079  */
1080
1081 int _default_ldt;
1082 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1083 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1084 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1085 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1086
1087 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1088 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1089
1090 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1091 extern int has_f00f_bug;
1092 #endif
1093
1094 static struct i386tss dblfault_tss;
1095 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1096
1097 extern  struct user *proc0paddr;
1098
1099
1100 /* software prototypes -- in more palatable form */
1101 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1102 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1103 {       0x0,                    /* segment base address  */
1104         0x0,                    /* length */
1105         0,                      /* segment type */
1106         0,                      /* segment descriptor priority level */
1107         0,                      /* segment descriptor present */
1108         0, 0,
1109         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1110         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1111 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1112 {       0x0,                    /* segment base address  */
1113         0xfffff,                /* length - all address space */
1114         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1115         0,                      /* segment descriptor priority level */
1116         1,                      /* segment descriptor present */
1117         0, 0,
1118         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1119         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1120 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1121 {       0x0,                    /* segment base address  */
1122         0xfffff,                /* length - all address space */
1123         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1124         0,                      /* segment descriptor priority level */
1125         1,                      /* segment descriptor present */
1126         0, 0,
1127         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1128         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1129 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1130 {       0x0,                    /* segment base address  */
1131         0xfffff,                /* length - all address space */
1132         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1133         0,                      /* segment descriptor priority level */
1134         1,                      /* segment descriptor present */
1135         0, 0,
1136         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1137         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1138 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1139 {
1140         0x0,                    /* segment base address */
1141         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1142         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1143         0,                      /* segment descriptor priority level */
1144         1,                      /* segment descriptor present */
1145         0, 0,
1146         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1147         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1148 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1149 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1150         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1151         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1152         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1153         1,                      /* segment descriptor present */
1154         0, 0,
1155         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1156         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1157 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1158 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1159         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1160         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1161         0,                      /* segment descriptor priority level */
1162         1,                      /* segment descriptor present */
1163         0, 0,
1164         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1165         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1166 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1167 {       0x0,                    /* segment base address  */
1168         0x0,                    /* length - all address space */
1169         0,                      /* segment type */
1170         0,                      /* segment descriptor priority level */
1171         0,                      /* segment descriptor present */
1172         0, 0,
1173         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1174         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1175 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1176 {       0x400,                  /* segment base address */
1177         0xfffff,                /* length */
1178         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1179         0,                      /* segment descriptor priority level */
1180         1,                      /* segment descriptor present */
1181         0, 0,
1182         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1183         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1184 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1185 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1186         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1187         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1188         0,                      /* segment descriptor priority level */
1189         1,                      /* segment descriptor present */
1190         0, 0,
1191         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1192         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1193 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1194 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1195         0xfffff,                /* length */
1196         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1197         0,                      /* segment descriptor priority level */
1198         1,                      /* segment descriptor present */
1199         0, 0,
1200         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1201         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1202 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1203 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1204         0xfffff,                /* length */
1205         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1206         0,                      /* segment descriptor priority level */
1207         1,                      /* segment descriptor present */
1208         0, 0,
1209         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1210         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1211 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1212 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1213         0xfffff,                /* length */
1214         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1215         0,                      /* segment descriptor priority level */
1216         1,                      /* segment descriptor present */
1217         0, 0,
1218         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1219         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1220 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1221 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1222         0xfffff,                /* length */
1223         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1224         0,                      /* segment descriptor priority level */
1225         1,                      /* segment descriptor present */
1226         0, 0,
1227         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1228         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1229 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1230 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1231         0xfffff,                /* length */
1232         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1233         0,                      /* segment descriptor priority level */
1234         1,                      /* segment descriptor present */
1235         0, 0,
1236         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1237         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1238 /* GTLS_START 15 TLS */
1239 {       0x0,                    /* segment base address  */
1240         0x0,                    /* length */
1241         0,                      /* segment type */
1242         0,                      /* segment descriptor priority level */
1243         0,                      /* segment descriptor present */
1244         0, 0,
1245         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1246         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1247 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1248 {       0x0,                    /* segment base address  */
1249         0x0,                    /* length */
1250         0,                      /* segment type */
1251         0,                      /* segment descriptor priority level */
1252         0,                      /* segment descriptor present */
1253         0, 0,
1254         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1255         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1256 /* GTLS_END 17 TLS */
1257 {       0x0,                    /* segment base address  */
1258         0x0,                    /* length */
1259         0,                      /* segment type */
1260         0,                      /* segment descriptor priority level */
1261         0,                      /* segment descriptor present */
1262         0, 0,
1263         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1264         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1265 };
1266
1267 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1268         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1269 {       0x0,                    /* segment base address  */
1270         0x0,                    /* length - all address space */
1271         0,                      /* segment type */
1272         0,                      /* segment descriptor priority level */
1273         0,                      /* segment descriptor present */
1274         0, 0,
1275         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1276         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1277         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1278 {       0x0,                    /* segment base address  */
1279         0x0,                    /* length - all address space */
1280         0,                      /* segment type */
1281         0,                      /* segment descriptor priority level */
1282         0,                      /* segment descriptor present */
1283         0, 0,
1284         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1285         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1286         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1287 {       0x0,                    /* segment base address  */
1288         0x0,                    /* length - all address space */
1289         0,                      /* segment type */
1290         0,                      /* segment descriptor priority level */
1291         0,                      /* segment descriptor present */
1292         0, 0,
1293         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1294         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1295         /* Code Descriptor for user */
1296 {       0x0,                    /* segment base address  */
1297         0xfffff,                /* length - all address space */
1298         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1299         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1300         1,                      /* segment descriptor present */
1301         0, 0,
1302         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1303         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1304         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1305 {       0x0,                    /* segment base address  */
1306         0x0,                    /* length - all address space */
1307         0,                      /* segment type */
1308         0,                      /* segment descriptor priority level */
1309         0,                      /* segment descriptor present */
1310         0, 0,
1311         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1312         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1313         /* Data Descriptor for user */
1314 {       0x0,                    /* segment base address  */
1315         0xfffff,                /* length - all address space */
1316         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1317         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1318         1,                      /* segment descriptor present */
1319         0, 0,
1320         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1321         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1322 };
1323
1324 void
1325 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1326 {
1327         struct gate_descriptor *ip;
1328
1329         ip = idt + idx;
1330         ip->gd_looffset = (int)func;
1331         ip->gd_selector = selec;
1332         ip->gd_stkcpy = 0;
1333         ip->gd_xx = 0;
1334         ip->gd_type = typ;
1335         ip->gd_dpl = dpl;
1336         ip->gd_p = 1;
1337         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1338 }
1339
1340 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1341
1342 extern inthand_t
1343         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1344         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1345         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1346         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1347         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1348         IDTVEC(rsvd0);
1349 extern inthand_t
1350         IDTVEC(int0x80_syscall);
1351
1352 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1353 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1354 #endif
1355
1356 void
1357 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1358 {
1359         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1360         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1361         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1362         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1363         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1364         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1365         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1370  * available physical memory in the system, then test this memory and
1371  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1372  *
1373  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1374  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1375  *
1376  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1377  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1378  */
1379 static void
1380 getmemsize(int first)
1381 {
1382         int i, physmap_idx, pa_indx;
1383         int hasbrokenint12;
1384         u_int basemem, extmem;
1385         struct vm86frame vmf;
1386         struct vm86context vmc;
1387         vm_offset_t pa;
1388         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1389         pt_entry_t *pte;
1390         const char *cp;
1391         struct {
1392                 u_int64_t base;
1393                 u_int64_t length;
1394                 u_int32_t type;
1395         } *smap;
1396         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1397
1398         hasbrokenint12 = 0;
1399         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1400         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1401         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1402         basemem = 0;
1403
1404         /*
1405          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1406          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1407          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1408          */
1409         if (hasbrokenint12) {
1410                 goto int15e820;
1411         }
1412
1413         /*
1414          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1415          * value give the bios some scribble space just in case.
1416          */
1417         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1418         basemem = vmf.vmf_ax;
1419         if (basemem > 640) {
1420                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1421                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1422                 basemem = 636;
1423         }
1424
1425         /*
1426          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1427          * between the end of base memory and the start of
1428          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1429          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1430          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1431          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1432          * to begin with and then parts of it are remapped.
1433          * The parts that aren't remapped form holes that
1434          * remain read-only and are unused by the kernel.
1435          * The base memory area is below the physical end of
1436          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1437          * The part of it from PAGE_SIZE to
1438          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1439          * remapped and used by the kernel later.)
1440          *
1441          * This code is similar to the code used in
1442          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1443          * allocated we simply change the mapping.
1444          */
1445         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1446              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1447                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1448                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1449         }
1450
1451         /*
1452          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1453          * that the bios can scribble on it.
1454          */
1455         pte = vm86paddr;
1456         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1457                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1458
1459 int15e820:
1460         /*
1461          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1462          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1463          */
1464         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1465         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1466
1467         /*
1468          * get memory map with INT 15:E820
1469          */
1470 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1471 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1472
1473         vmc.npages = 0;
1474         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1475         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1476
1477         physmap_idx = 0;
1478         vmf.vmf_ebx = 0;
1479         do {
1480                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1481                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1482                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1483                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1484                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1485                         break;
1486                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1487                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1488                                 smap->type,
1489                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1490                                 (u_int32_t)smap->base,
1491                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1492                                 (u_int32_t)smap->length);
1493
1494                 if (smap->type != 0x01)
1495                         goto next_run;
1496
1497                 if (smap->length == 0)
1498                         goto next_run;
1499
1500                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1501                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1502                             (u_int)(smap->length / 1024));
1503                         goto next_run;
1504                 }
1505
1506                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1507                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1508                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1509                                         kprintf(
1510         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1511                                 goto next_run;
1512                         }
1513                 }
1514
1515                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1516                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1517                         goto next_run;
1518                 }
1519
1520                 physmap_idx += 2;
1521                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1522                         kprintf(
1523                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1524                         break;
1525                 }
1526                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1527                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1528 next_run:
1529                 ; /* fix GCC3.x warning */
1530         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1531
1532         /*
1533          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1534          */
1535         if (basemem == 0) {
1536                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1537                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1538                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1539                                 break;
1540                         }
1541                 }
1542
1543                 if (basemem == 0) {
1544                         basemem = 640;
1545                 }
1546
1547                 if (basemem > 640) {
1548                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1549                                 basemem);
1550                         basemem = 640;
1551                 }
1552
1553                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1554                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1555                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1556                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1557                 }
1558
1559                 pte = vm86paddr;
1560                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1561                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1562         }
1563
1564         if (physmap[1] != 0)
1565                 goto physmap_done;
1566
1567         /*
1568          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1569          */
1570         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1571         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1572                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1573         } else {
1574 #if 0
1575                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1576                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1577                 extmem = vmf.vmf_ax;
1578 #else
1579                 /*
1580                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1581                  */
1582                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1583 #endif
1584         }
1585
1586         /*
1587          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1588          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1589          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1590          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1591          * them beyond the limit.
1592          *
1593          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1594          *      chop it to 15MB.
1595          */
1596         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1597                 extmem = 15 * 1024;
1598
1599         physmap[0] = 0;
1600         physmap[1] = basemem * 1024;
1601         physmap_idx = 2;
1602         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1603         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1604
1605 physmap_done:
1606         /*
1607          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1608          */
1609
1610 #ifdef SMP
1611         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1612         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1613
1614         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1615         mp_probe();
1616 #endif
1617
1618         /*
1619          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1620          * highest page of the physical address space.  It should be
1621          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1622          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1623          */
1624         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1625
1626 #ifdef MAXMEM
1627         Maxmem = MAXMEM / 4;
1628 #endif
1629
1630         /*
1631          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1632          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1633          */
1634         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1635                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1636                 char *ep;
1637
1638                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1639                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1640                         switch(*ep) {
1641                         case 'g':
1642                         case 'G':
1643                                 AllowMem <<= 10;
1644                         case 'm':
1645                         case 'M':
1646                                 AllowMem <<= 10;
1647                         case 'k':
1648                         case 'K':
1649                                 AllowMem <<= 10;
1650                                 break;
1651                         default:
1652                                 AllowMem = sanity = 0;
1653                         }
1654                         if (AllowMem < sanity)
1655                                 AllowMem = 0;
1656                 }
1657                 if (AllowMem == 0)
1658                         kprintf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1659                 else
1660                         Maxmem = atop(AllowMem);
1661         }
1662
1663         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1664             (boothowto & RB_VERBOSE))
1665                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1666
1667         /*
1668          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1669          * extend the last memory segment to the new limit.
1670          */
1671         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1672                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1673
1674         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1675         pmap_bootstrap(first, 0);
1676
1677         /*
1678          * Size up each available chunk of physical memory.
1679          */
1680         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1681         pa_indx = 0;
1682         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1683         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1684         pte = CMAP1;
1685
1686         /*
1687          * Get dcons buffer address
1688          */
1689         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1690             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1691                 dcons_addr = 0;
1692
1693         /*
1694          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1695          * round up the start address and round down the end address.
1696          */
1697         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1698                 vm_offset_t end;
1699
1700                 end = ptoa(Maxmem);
1701                 if (physmap[i + 1] < end)
1702                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1703                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1704                         int tmp, page_bad;
1705 #if 0
1706                         int *ptr = 0;
1707 #else
1708                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1709 #endif
1710
1711                         /*
1712                          * block out kernel memory as not available.
1713                          */
1714                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1715                                 continue;
1716
1717                         /*
1718                          * block out dcons buffer
1719                          */
1720                         if (dcons_addr > 0
1721                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1722                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1723                                 continue;
1724
1725                         page_bad = FALSE;
1726
1727                         /*
1728                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1729                          */
1730                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1731                         cpu_invltlb();
1732
1733                         tmp = *(int *)ptr;
1734                         /*
1735                          * Test for alternating 1's and 0's
1736                          */
1737                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1738                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1739                                 page_bad = TRUE;
1740                         }
1741                         /*
1742                          * Test for alternating 0's and 1's
1743                          */
1744                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1745                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1746                         page_bad = TRUE;
1747                         }
1748                         /*
1749                          * Test for all 1's
1750                          */
1751                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1752                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1753                                 page_bad = TRUE;
1754                         }
1755                         /*
1756                          * Test for all 0's
1757                          */
1758                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1759                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1760                                 page_bad = TRUE;
1761                         }
1762                         /*
1763                          * Restore original value.
1764                          */
1765                         *(int *)ptr = tmp;
1766
1767                         /*
1768                          * Adjust array of valid/good pages.
1769                          */
1770                         if (page_bad == TRUE) {
1771                                 continue;
1772                         }
1773                         /*
1774                          * If this good page is a continuation of the
1775                          * previous set of good pages, then just increase
1776                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1777                          * Note that "end" points one higher than end,
1778                          * making the range >= start and < end.
1779                          * If we're also doing a speculative memory
1780                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1781                          * so that we keep going. The first bad page
1782                          * will terminate the loop.
1783                          */
1784                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1785                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1786                         } else {
1787                                 pa_indx++;
1788                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1789                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1790                                         pa_indx--;
1791                                         break;
1792                                 }
1793                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1794                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1795                         }
1796                         physmem++;
1797                 }
1798         }
1799         *pte = 0;
1800         cpu_invltlb();
1801
1802         /*
1803          * XXX
1804          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1805          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1806          * calculation, etc.).
1807          */
1808         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1809             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1810                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1811                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1812                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1813         }
1814
1815         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1816
1817         /* Trim off space for the message buffer. */
1818         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1819
1820         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1821 }
1822
1823 /*
1824  * IDT VECTORS:
1825  *      0       Divide by zero
1826  *      1       Debug
1827  *      2       NMI
1828  *      3       BreakPoint
1829  *      4       OverFlow
1830  *      5       Bound-Range
1831  *      6       Invalid OpCode
1832  *      7       Device Not Available (x87)
1833  *      8       Double-Fault
1834  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1835  *      10      Invalid-TSS
1836  *      11      Segment not present
1837  *      12      Stack
1838  *      13      General Protection
1839  *      14      Page Fault
1840  *      15      Reserved
1841  *      16      x87 FP Exception pending
1842  *      17      Alignment Check
1843  *      18      Machine Check
1844  *      19      SIMD floating point
1845  *      20-31   reserved
1846  *      32-255  INTn/external sources
1847  */
1848 void
1849 init386(int first)
1850 {
1851         struct gate_descriptor *gdp;
1852         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1853         struct mdglobaldata *gd;
1854
1855         /*
1856          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1857          */
1858         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1859         bzero(gd, sizeof(*gd));
1860
1861         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1862         thread0.td_gd = &gd->mi;
1863
1864         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1865
1866         metadata_missing = 0;
1867         if (bootinfo.bi_modulep) {
1868                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1869                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1870         } else {
1871                 metadata_missing = 1;
1872         }
1873         if (bootinfo.bi_envp)
1874                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1875
1876         /*
1877          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1878          * at 0.
1879          */
1880         ncpus = 1;
1881         ncpus2 = 1;
1882         /* Init basic tunables, hz etc */
1883         init_param1();
1884
1885         /*
1886          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1887          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1888          * the address space
1889          */
1890         /*
1891          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1892          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1893          */
1894         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1895         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1896
1897         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1898                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1899         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1900         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1901                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1902
1903         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1904
1905         /*
1906          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1907          * early in the boot sequence because the system assumes
1908          * that 'curthread' is never NULL.
1909          */
1910
1911         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1912 #ifdef BDE_DEBUGGER
1913                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1914                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1915                         continue;
1916 #endif
1917                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1918         }
1919
1920         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1921         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1922         lgdt(&r_gdt);
1923
1924         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1925         cpu_gdinit(gd, 0);
1926         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1927         safepri = TDPRI_MAX;
1928
1929         /* make ldt memory segments */
1930         /*
1931          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1932          * should be spelled ...MAX_USER...
1933          */
1934         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1935         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1936         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1937                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1938
1939         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1940         lldt(_default_ldt);
1941         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1942         /* spinlocks and the BGL */
1943         init_locks();
1944
1945         /*
1946          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1947          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1948          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1949          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1950          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1951          * determine the fault address.
1952          */
1953         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1954 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1955                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956 #else
1957                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958 #endif
1959         }
1960         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1962         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1966         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1969         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1970         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1971         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1972         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1973         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1976         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1977         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1981                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982
1983         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1984         r_idt.rd_base = (int) idt;
1985         lidt(&r_idt);
1986
1987         /*
1988          * Initialize the console before we print anything out.
1989          */
1990         cninit();
1991
1992         if (metadata_missing)
1993                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1994
1995 #if     NISA >0
1996         isa_defaultirq();
1997 #endif
1998         rand_initialize();
1999
2000 #ifdef DDB
2001         kdb_init();
2002         if (boothowto & RB_KDB)
2003                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2004 #endif
2005
2006         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2007         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2008         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2009         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2010
2011         /*
2012          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2013          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2014          */
2015         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2016         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2017         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2018         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2019         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2020         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2021         ltr(gsel_tss);
2022
2023         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2024             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2025         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2026             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2027         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2028         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2029         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2030         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2031             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2032         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2033         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2034         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2035
2036         vm86_initialize();
2037         getmemsize(first);
2038         init_param2(physmem);
2039
2040         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2041
2042         /* Map the message buffer. */
2043         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2044                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2045
2046         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2047
2048         /* make a call gate to reenter kernel with */
2049         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2050
2051         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2052         gdp->gd_looffset = x++;
2053         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2054         gdp->gd_stkcpy = 1;
2055         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2056         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2057         gdp->gd_p = 1;
2058         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2059
2060         /* XXX does this work? */
2061         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2062         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2063
2064         /* transfer to user mode */
2065
2066         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2067         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2068
2069         /* setup proc 0's pcb */
2070         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2071         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2072         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2073         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2078  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2079  * data space were allocated in locore.
2080  *
2081  * Note: the idlethread's cpl is 0
2082  *
2083  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2084  */
2085 void
2086 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2087 {
2088         if (cpu)
2089                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2090
2091         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2092                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2093                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2094                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2095         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2096         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2097         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2098         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2099 }
2100
2101 int
2102 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2103 {
2104         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2105             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2106                 return (TRUE);
2107         }
2108         return (FALSE);
2109 }
2110
2111 struct globaldata *
2112 globaldata_find(int cpu)
2113 {
2114         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2115         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2116 }
2117
2118 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2119 static void f00f_hack(void *unused);
2120 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2121
2122 static void
2123 f00f_hack(void *unused)
2124 {
2125         struct gate_descriptor *new_idt;
2126         vm_offset_t tmp;
2127
2128         if (!has_f00f_bug)
2129                 return;
2130
2131         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2132
2133         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2134
2135         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2136         if (tmp == 0)
2137                 panic("kmem_alloc returned 0");
2138         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2139                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2140         /* Put the first seven entries in the lower page */
2141         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2142         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2143         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2144         lidt(&r_idt);
2145         idt = new_idt;
2146         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2147                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2148                 panic("vm_map_protect failed");
2149         return;
2150 }
2151 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2152
2153 int
2154 ptrace_set_pc(struct proc *p, unsigned long addr)
2155 {
2156         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2157         return (0);
2158 }
2159
2160 int
2161 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2162 {
2163         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2164         return (0);
2165 }
2166
2167 int
2168 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2169 {
2170         struct pcb *pcb;
2171         struct trapframe *tp;
2172
2173         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2174         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2175         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2176         regs->r_es = tp->tf_es;
2177         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2178         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2179         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2180         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2181         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2182         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2183         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2184         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2185         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2186         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2187         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2188         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2189         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2190         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2191         return (0);
2192 }
2193
2194 int
2195 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2196 {
2197         struct pcb *pcb;
2198         struct trapframe *tp;
2199
2200         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2201         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2202             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2203                 return (EINVAL);
2204         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2205         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2206         tp->tf_es = regs->r_es;
2207         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2208         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2209         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2210         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2211         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2212         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2213         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2214         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2215         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2216         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2217         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2218         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2219         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2220         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2221         return (0);
2222 }
2223
2224 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2225 static void
2226 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2227 {
2228         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2229         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2230         int i;
2231
2232         /* FPU control/status */
2233         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2234         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2235         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2236         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2237         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2238         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2239         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2240         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2241
2242         /* FPU registers */
2243         for (i = 0; i < 8; ++i)
2244                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2245
2246         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2247 }
2248
2249 static void
2250 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2251 {
2252         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2253         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2254         int i;
2255
2256         /* FPU control/status */
2257         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2258         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2259         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2260         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2261         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2262         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2263         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2264         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2265
2266         /* FPU registers */
2267         for (i = 0; i < 8; ++i)
2268                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2269
2270         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2271 }
2272 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2273
2274 int
2275 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2276 {
2277 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2278         if (cpu_fxsr) {
2279                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2280                                 (struct save87 *)fpregs);
2281                 return (0);
2282         }
2283 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2284         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2285         return (0);
2286 }
2287
2288 int
2289 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2290 {
2291 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2292         if (cpu_fxsr) {
2293                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2294                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2295                 return (0);
2296         }
2297 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2298         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2299         return (0);
2300 }
2301
2302 int
2303 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2304 {
2305         if (lp == NULL) {
2306                 dbregs->dr0 = rdr0();
2307                 dbregs->dr1 = rdr1();
2308                 dbregs->dr2 = rdr2();
2309                 dbregs->dr3 = rdr3();
2310                 dbregs->dr4 = rdr4();
2311                 dbregs->dr5 = rdr5();
2312                 dbregs->dr6 = rdr6();
2313                 dbregs->dr7 = rdr7();
2314         } else {
2315                 struct pcb *pcb;
2316
2317                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2318                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2319                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2320                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2321                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2322                 dbregs->dr4 = 0;
2323                 dbregs->dr5 = 0;
2324                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2325                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2326         }
2327         return (0);
2328 }
2329
2330 int
2331 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2332 {
2333         if (lp == NULL) {
2334                 load_dr0(dbregs->dr0);
2335                 load_dr1(dbregs->dr1);
2336                 load_dr2(dbregs->dr2);
2337                 load_dr3(dbregs->dr3);
2338                 load_dr4(dbregs->dr4);
2339                 load_dr5(dbregs->dr5);
2340                 load_dr6(dbregs->dr6);
2341                 load_dr7(dbregs->dr7);
2342         } else {
2343                 struct pcb *pcb;
2344                 struct ucred *ucred;
2345                 int i;
2346                 uint32_t mask1, mask2;
2347
2348                 /*
2349                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2350                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2351                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2352                  * TRCTRAP.
2353                  */
2354                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2355                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2356                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2357                                 return (EINVAL);
2358
2359                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2360                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2361
2362                 /*
2363                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2364                  * process's address space.  If a process could do this, it
2365                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2366                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2367                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2368                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2369                  * uid 0.
2370                  *
2371                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2372                  * address space is written into from within the kernel
2373                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2374                  * from within kernel mode?
2375                  */
2376
2377                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2378                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2379                                 /* dr0 is enabled */
2380                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2381                                         return (EINVAL);
2382                         }
2383
2384                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2385                                 /* dr1 is enabled */
2386                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2387                                         return (EINVAL);
2388                         }
2389
2390                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2391                                 /* dr2 is enabled */
2392                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2393                                         return (EINVAL);
2394                         }
2395
2396                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2397                                 /* dr3 is enabled */
2398                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2399                                         return (EINVAL);
2400                         }
2401                 }
2402
2403                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2404                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2405                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2406                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2407                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2408                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2409
2410                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2411         }
2412
2413         return (0);
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2418  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2419  */
2420 int
2421 user_dbreg_trap(void)
2422 {
2423         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2424         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2425         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2426         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2427         int i;
2428
2429         dr7 = rdr7();
2430         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2431                 /*
2432                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2433                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2434                  * hardware debug registers
2435                  */
2436                 return 0;
2437         }
2438
2439         nbp = 0;
2440         dr6 = rdr6();
2441         bp = dr6 & 0x0000000f;
2442
2443         if (!bp) {
2444                 /*
2445                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2446                  * trap was not caused by any of the debug registers
2447                  */
2448                 return 0;
2449         }
2450
2451         /*
2452          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2453          * which ones and if any of them are user space addresses
2454          */
2455
2456         if (bp & 0x01) {
2457                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2458         }
2459         if (bp & 0x02) {
2460                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2461         }
2462         if (bp & 0x04) {
2463                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2464         }
2465         if (bp & 0x08) {
2466                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2467         }
2468
2469         for (i=0; i<nbp; i++) {
2470                 if (addr[i] <
2471                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2472                         /*
2473                          * addr[i] is in user space
2474                          */
2475                         return nbp;
2476                 }
2477         }
2478
2479         /*
2480          * None of the breakpoints are in user space.
2481          */
2482         return 0;
2483 }
2484
2485
2486 #ifndef DDB
2487 void
2488 Debugger(const char *msg)
2489 {
2490         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2491 }
2492 #endif /* no DDB */
2493
2494 #include <sys/disklabel.h>
2495
2496 /*
2497  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2498  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2499  * if needed, and signal errors or early completion.
2500  *
2501  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2502  * block number, and returned.
2503  */
2504 struct bio *
2505 bounds_check_with_label(cdev_t dev, struct bio *bio,
2506                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2507 {
2508         struct bio *nbio;
2509         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2510         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(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         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2515
2516         /* overwriting disk label ? */
2517         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2518         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2519 #if LABELSECTOR != 0
2520             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2521 #endif
2522             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2523                 bp->b_error = EROFS;
2524                 goto error;
2525         }
2526
2527 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2528         /* overwriting master boot record? */
2529         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2530             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2531                 bp->b_error = EROFS;
2532                 goto error;
2533         }
2534 #endif
2535
2536         /*
2537          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2538          */
2539         if (bio->bio_offset < 0)
2540                 goto bad;
2541         if (blkno + sz > maxsz) {
2542                 /*
2543                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2544                  */
2545                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2546                         goto bad;
2547
2548                 /*
2549                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2550                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2551                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2552                  */
2553                 if (blkno == maxsz) {
2554                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2555                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2556                         goto done;
2557                 }
2558                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2559         }
2560         nbio = push_bio(bio);
2561         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2562         return (nbio);
2563
2564         /*
2565          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2566          * when we return NULL.
2567          */
2568 bad:
2569         bp->b_error = EINVAL;
2570 error:
2571         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2572         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2573 done:
2574         return (NULL);
2575 }
2576
2577 #ifdef DDB
2578
2579 /*
2580  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2581  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2582  * called inside DDB.
2583  *
2584  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2585  */
2586
2587 #undef inb
2588 #undef outb
2589
2590 /* silence compiler warnings */
2591 u_char inb(u_int);
2592 void outb(u_int, u_char);
2593
2594 u_char
2595 inb(u_int port)
2596 {
2597         u_char  data;
2598         /*
2599          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2600          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2601          * if we tell it to load (u_short) port.
2602          */
2603         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2604         return (data);
2605 }
2606
2607 void
2608 outb(u_int port, u_char data)
2609 {
2610         u_char  al;
2611         /*
2612          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2613          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2614          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2615          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2616          */
2617         al = data;
2618         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2619 }
2620
2621 #endif /* DDB */
2622
2623
2624
2625 #include "opt_cpu.h"
2626
2627
2628 /*
2629  * initialize all the SMP locks
2630  */
2631
2632 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2633 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2634
2635 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2636 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2637
2638 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2639 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2640
2641 /* critical region around INTR() routines */
2642 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2643
2644 /* lock region used by kernel profiling */
2645 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2646
2647 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2648 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2649
2650 /* locks kernel kprintfs */
2651 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2652
2653 /* lock regions around the clock hardware */
2654 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2655
2656 /* lock around the MP rendezvous */
2657 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2658
2659 static void
2660 init_locks(void)
2661 {
2662         /*
2663          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2664          */
2665         /*
2666          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2667          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2668          */
2669 #ifdef SMP
2670         cpu_get_initial_mplock();
2671 #endif
2672         /* DEPRECATED */
2673         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2674         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2675         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2676         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2677         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2678         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2679         spin_lock_init(&com_spinlock);
2680         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2681         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2682
2683         /* our token pool needs to work early */
2684         lwkt_token_pool_init();
2685 }
2686