sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_directio.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_maxmem.h"
  51 #include "opt_msgbuf.h"
  52 #include "opt_perfmon.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54 #include "opt_userconfig.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/systm.h>
  58 #include <sys/sysproto.h>
  59 #include <sys/signalvar.h>
  60 #include <sys/kernel.h>
  61 #include <sys/linker.h>
  62 #include <sys/malloc.h>
  63 #include <sys/proc.h>
  64 #include <sys/priv.h>
  65 #include <sys/buf.h>
  66 #include <sys/reboot.h>
  67 #include <sys/mbuf.h>
  68 #include <sys/msgbuf.h>
  69 #include <sys/sysent.h>
  70 #include <sys/sysctl.h>
  71 #include <sys/vmmeter.h>
  72 #include <sys/bus.h>
  73 #include <sys/upcall.h>
  74 #include <sys/usched.h>
  75 #include <sys/reg.h>
  76
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/vm_param.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81 #include <vm/vm_object.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_map.h>
  84 #include <vm/vm_pager.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86
  87 #include <sys/thread2.h>
  88 #include <sys/mplock2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/md_var.h>
 101 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 102 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 103 #include <machine/smp.h>
 104 #ifdef PERFMON
 105 #include <machine/perfmon.h>
 106 #endif
 107 #include <machine/cputypes.h>
 108
 109 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 110 #include <bus/isa/isa_device.h>
 111 #endif
 112 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 113 #include <bus/isa/rtc.h>
 114 #include <machine/vm86.h>
 115 #include <sys/random.h>
 116 #include <sys/ptrace.h>
 117 #include <machine/sigframe.h>
 118
 119 #include <sys/machintr.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386(int first);
 124 extern void dblfault_handler(void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup(void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160
 161 u_long ebda_addr = 0;
 162
 163 static int
 164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 165 {
 166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 167         return (error);
 168 }
 169
 170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 172
 173 static int
 174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 175 {
 176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 177                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 178         return (error);
 179 }
 180
 181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 183
 184 static int
 185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 194
 195 vm_paddr_t Maxmem;
 196 vm_paddr_t Realmem;
 197
 198 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 199 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 200
 201
 202 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 203 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 204 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 205 static struct trapframe proc0_tf;
 206
 207 static void
 208 cpu_startup(void *dummy)
 209 {
 210         caddr_t v;
 211         vm_size_t size = 0;
 212         vm_offset_t firstaddr;
 213
 214         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 215                 bootverbose++;
 216
 217         /*
 218          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 219          */
 220         kprintf("%s", version);
 221         startrtclock();
 222         printcpuinfo();
 223         panicifcpuunsupported();
 224 #ifdef PERFMON
 225         perfmon_init();
 226 #endif
 227         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 228                 (intmax_t)Realmem,
 229                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 230         /*
 231          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 232          */
 233         if (bootverbose) {
 234                 int indx;
 235
 236                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 237                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 238                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 239
 240                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 241                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 242                             size1 / PAGE_SIZE);
 243                 }
 244         }
 245
 246         /*
 247          * Allocate space for system data structures.
 248          * The first available kernel virtual address is in "v".
 249          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 250          * As pages of memory are allocated and cleared,
 251          * "firstaddr" is incremented.
 252          * An index into the kernel page table corresponding to the
 253          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 254          */
 255
 256         /*
 257          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 258          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 259          * addresses to the various data structures.
 260          */
 261         firstaddr = 0;
 262 again:
 263         v = (caddr_t)firstaddr;
 264
 265 #define valloc(name, type, num) \
 266             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 267 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 268             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 269
 270         /*
 271          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 272          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 273          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 274          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 275          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 276          * maxbcache bytes.
 277          *
 278          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 279          */
 280         if (nbuf == 0) {
 281                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 282                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 283
 284                 nbuf = 50;
 285                 if (kbytes > 4096)
 286                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 287                 if (kbytes > 65536)
 288                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 289                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 290                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 291         }
 292
 293         /*
 294          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 295          * kernel_map.
 296          */
 297         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 298                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 299                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 300         }
 301
 302         /* limit to 128 on i386 */
 303         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 304 #ifdef NSWBUF_MIN
 305         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 306                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 307 #endif
 308 #ifdef DIRECTIO
 309         ffs_rawread_setup();
 310 #endif
 311
 312         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 313         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 314
 315         /*
 316          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 317          */
 318         if (firstaddr == 0) {
 319                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 320                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 321                 if (firstaddr == 0)
 322                         panic("startup: no room for tables");
 323                 goto again;
 324         }
 325
 326         /*
 327          * End of second pass, addresses have been assigned
 328          */
 329         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 330                 panic("startup: table size inconsistency");
 331
 332         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 333                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 334         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 335                       (nbuf*BKVASIZE));
 336         buffer_map.system_map = 1;
 337         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 338                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 339         pager_map.system_map = 1;
 340
 341 #if defined(USERCONFIG)
 342         userconfig();
 343         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 344 #endif
 345
 346         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 347                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 348                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 349
 350         /*
 351          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 352          */
 353         bufinit();
 354         vm_pager_bufferinit();
 355
 356 #ifdef SMP
 357         /*
 358          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 359          */
 360         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 361         mp_announce();
 362 #endif  /* SMP */
 363         cpu_setregs();
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Send an interrupt to process.
 368  *
 369  * Stack is set up to allow sigcode stored
 370  * at top to call routine, followed by kcall
 371  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 372  * resets the signal mask, the stack, and the
 373  * frame pointer, it returns to the user
 374  * specified pc, psl.
 375  */
 376 void
 377 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 378 {
 379         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 380         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 381         struct trapframe *regs;
 382         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 383         struct sigframe sf, *sfp;
 384         int oonstack;
 385
 386         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 387         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 388
 389         /* save user context */
 390         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 391         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 392         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 393         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 394         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 395
 396         /* make the size of the saved context visible to userland */
 397         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 398
 399         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 400         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 401                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 402
 403         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 404         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 405             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 406                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 407                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 408                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 409         } else {
 410                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 411         }
 412
 413         /* Translate the signal is appropriate */
 414         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 415                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 416                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 417         }
 418
 419         /* Build the argument list for the signal handler. */
 420         sf.sf_signum = sig;
 421         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 422         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 423                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 424                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 425                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 426
 427                 /* fill siginfo structure */
 428                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 429                 sf.sf_si.si_code = code;
 430                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 431         }
 432         else {
 433                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 434                 sf.sf_siginfo = code;
 435                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 436                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 437         }
 438
 439         /*
 440          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 441          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 442          * eflags.
 443          */
 444         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 445                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 446                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 447
 448                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 449                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 450                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 451                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 452
 453                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 454                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 455                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 456                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 457
 458                 /*
 459                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 460                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 461                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 462                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 463                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 464                  */
 465                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 466         }
 467
 468         /*
 469          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 470          */
 471         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 472
 473         /*
 474          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 475          */
 476         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 477                 /*
 478                  * Something is wrong with the stack pointer.
 479                  * ...Kill the process.
 480                  */
 481                 sigexit(lp, SIGILL);
 482         }
 483
 484         regs->tf_esp = (int)sfp;
 485         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 486
 487         /*
 488          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 489          * on function entry
 490          */
 491         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 492
 493         regs->tf_cs = _ucodesel;
 494         regs->tf_ds = _udatasel;
 495         regs->tf_es = _udatasel;
 496
 497         /*
 498          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 499          * the userland program might be using both.
 500          *
 501          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 502          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 503          * return to userland.
 504          */
 505         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 506                 regs->tf_fs = _udatasel;
 507                 regs->tf_gs = _udatasel;
 508         }
 509         regs->tf_ss = _udatasel;
 510 }
 511
 512 /*
 513  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 514  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 515  * issue.
 516  *
 517  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 518  * bad idea?
 519  */
 520 int
 521 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 522 {
 523         frame->tf_cs = _ucodesel;
 524         frame->tf_ds = _udatasel;
 525         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 526 #if 0
 527         frame->tf_fs = _udatasel;
 528         frame->tf_gs = _udatasel;
 529 #endif
 530         frame->tf_ss = _udatasel;
 531         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 532         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 533         return(0);
 534 }
 535
 536 int
 537 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 538 {
 539          struct segment_descriptor *desc;
 540          int i;
 541
 542          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 543                 desc = &tls->tls[i];
 544                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 545                         continue;
 546                 if (desc->sd_def32 == 0)
 547                         return(ENXIO);
 548                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 549                         return(ENXIO);
 550                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 551                         return(ENXIO);
 552                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 553                         return(ENXIO);
 554          }
 555          return(0);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 560  *
 561  * System call to cleanup state after a signal
 562  * has been taken.  Reset signal mask and
 563  * stack state from context left by sendsig (above).
 564  * Return to previous pc and psl as specified by
 565  * context left by sendsig. Check carefully to
 566  * make sure that the user has not modified the
 567  * state to gain improper privileges.
 568  *
 569  * MPSAFE
 570  */
 571 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 572 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 573
 574 int
 575 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 576 {
 577         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 578         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 579         struct trapframe *regs;
 580         ucontext_t uc;
 581         ucontext_t *ucp;
 582         int cs;
 583         int eflags;
 584         int error;
 585
 586         /*
 587          * We have to copy the information into kernel space so userland
 588          * can't modify it while we are sniffing it.
 589          */
 590         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 591         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 592         if (error)
 593                 return (error);
 594         ucp = &uc;
 595         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 596
 597         if (eflags & PSL_VM) {
 598                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 599                 struct vm86_kernel *vm86;
 600
 601                 /*
 602                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 603                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 604                  */
 605                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 606                         return (EINVAL);
 607                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 608                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 609                         return (EINVAL);
 610
 611                 /* go back to user mode if both flags are set */
 612                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 613                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 614
 615                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 616                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 617                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 618                 } else {
 619                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 620                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 621                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 622                 }
 623                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 624                 tf->tf_eflags = eflags;
 625                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 626                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 627                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 628                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 629                 tf->tf_ds = _udatasel;
 630                 tf->tf_es = _udatasel;
 631 #if 0
 632                 tf->tf_fs = _udatasel;
 633                 tf->tf_gs = _udatasel;
 634 #endif
 635         } else {
 636                 /*
 637                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 638                  */
 639                 /*
 640                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 641                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 642                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 643                  * the signal context during signal handling and there is no
 644                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 645                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 646                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 647                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 648                  */
 649                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 650                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 651                         return(EINVAL);
 652                 }
 653
 654                 /*
 655                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 656                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 657                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 658                  */
 659                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 660                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 661                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 662                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 663                         return(EINVAL);
 664                 }
 665                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 666         }
 667
 668         /*
 669          * Restore the FPU state from the frame
 670          */
 671         crit_enter();
 672         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 673
 674         /*
 675          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 676          * semantics against system calls.
 677          */
 678         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 679                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 680
 681         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 682                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 683         else
 684                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 685
 686         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 687         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 688         crit_exit();
 689         return(EJUSTRETURN);
 690 }
 691
 692 /*
 693  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 694  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 695  * already been pushed on the stack.
 696  */
 697 struct upc_frame {
 698         register_t      eax;
 699         register_t      ecx;
 700         register_t      edx;
 701         register_t      flags;
 702         register_t      oldip;
 703 };
 704
 705 void
 706 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 707 {
 708         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 709         struct trapframe *regs;
 710         struct upcall upcall;
 711         struct upc_frame upc_frame;
 712         int     crit_count = 0;
 713
 714         /*
 715          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 716          * context, switch back to the virtual kernel context before
 717          * trying to post the signal.
 718          */
 719         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 720                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 721                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 722         }
 723
 724         /*
 725          * Get the upcall data structure
 726          */
 727         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 728             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 729         ) {
 730                 vu->vu_pending = 0;
 731                 kprintf("bad upcall address\n");
 732                 return;
 733         }
 734
 735         /*
 736          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 737          * section count, mark the data structure as pending and return
 738          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 739          */
 740         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 741                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 742                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 743                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 744                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 745                 }
 746                 return;
 747         }
 748
 749         /*
 750          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 751          *
 752          * Bump our critical section count and set or clear the
 753          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 754          * pending.  The user will be responsible for calling
 755          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 756          */
 757         vu->vu_pending = 0;
 758         upcall.upc_pending = morepending;
 759         ++crit_count;
 760         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 761                 sizeof(upcall.upc_pending));
 762         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 763                 sizeof(int));
 764
 765         /*
 766          * Construct a stack frame and issue the upcall
 767          */
 768         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 769         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 770         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 771         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 772         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 773         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 774         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 775             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 776                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 777         } else {
 778                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 779                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 780                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 781                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 782                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 783         }
 784 }
 785
 786 /*
 787  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 788  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 789  * being overwritten by the syscall return value.
 790  *
 791  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 792  * and the function pointer in %eax.
 793  */
 794 int
 795 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 796 {
 797         struct upc_frame upc_frame;
 798         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 799         struct trapframe *regs;
 800         int error;
 801         struct upcall upcall;
 802         int crit_count;
 803
 804         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 805
 806         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 807         if (error == 0) {
 808             if (vu) {
 809                 /*
 810                  * This jumps us to the next ready context.
 811                  */
 812                 vu->vu_pending = 0;
 813                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 814                 crit_count = 0;
 815                 if (error == 0)
 816                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 817                 ++crit_count;
 818                 if (error == 0)
 819                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 820                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 821                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 822                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 823                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 824                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 825             } else {
 826                 /*
 827                  * This returns us to the originally interrupted code.
 828                  */
 829                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 830                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 831                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 832                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 833                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 834                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 835                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 836                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 837             }
 838         }
 839         if (error == 0)
 840                 error = EJUSTRETURN;
 841         return(error);
 842 }
 843
 844 /*
 845  * Machine dependent boot() routine
 846  *
 847  * I haven't seen anything to put here yet
 848  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 849  */
 850 void
 851 cpu_boot(int howto)
 852 {
 853 }
 854
 855 /*
 856  * Shutdown the CPU as much as possible
 857  */
 858 void
 859 cpu_halt(void)
 860 {
 861         for (;;)
 862                 __asm__ __volatile("hlt");
 863 }
 864
 865 /*
 866  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 867  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 868  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 869  *
 870  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 871  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 872  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 873  * critical section.
 874  *
 875  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 876  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 877  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 878  *       lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 879  *
 880  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 881  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 882  */
 883 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 884 static int      cpu_idle_hltcnt;
 885 static int      cpu_idle_spincnt;
 886 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 887     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 888 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 889     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 890 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 891     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 892
 893 static void
 894 cpu_idle_default_hook(void)
 895 {
 896         /*
 897          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 898          * following the sti.
 899          */
 900         __asm __volatile("sti; hlt");
 901 }
 902
 903 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 904 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 905
 906 void
 907 cpu_idle(void)
 908 {
 909         struct thread *td = curthread;
 910
 911         crit_exit();
 912         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 913         for (;;) {
 914                 /*
 915                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 916                  */
 917                 lwkt_switch();
 918
 919                 /*
 920                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 921                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 922                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 923                  */
 924                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 925                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 926                         __asm __volatile("cli");
 927                         splz();
 928                         if (!lwkt_runnable()) {
 929                                 if (cpu_idle_hlt == 1)
 930                                         cpu_idle_default_hook();
 931                                 else
 932                                         cpu_idle_hook();
 933                         }
 934 #ifdef SMP
 935                         else
 936                                 handle_cpu_contention_mask();
 937 #endif
 938                         __asm __volatile("sti");
 939                         ++cpu_idle_hltcnt;
 940                 } else {
 941                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 942                         splz();
 943 #ifdef SMP
 944                         __asm __volatile("sti");
 945                         handle_cpu_contention_mask();
 946 #else
 947                         __asm __volatile("sti");
 948 #endif
 949                         ++cpu_idle_spincnt;
 950                 }
 951         }
 952 }
 953
 954 #ifdef SMP
 955
 956 /*
 957  * This routine is called when the only runnable threads require
 958  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 959  * we let the scheduler spin.
 960  */
 961 void
 962 handle_cpu_contention_mask(void)
 963 {
 964         cpumask_t mask;
 965
 966         mask = cpu_contention_mask;
 967         cpu_ccfence();
 968         if (mask && bsfl(mask) != mycpu->gd_cpuid)
 969                 DELAY(2);
 970 }
 971
 972 /*
 973  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 974  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 975  * we let it spin.
 976  */
 977 void
 978 cpu_spinlock_contested(void)
 979 {
 980         cpu_pause();
 981 }
 982
 983 #endif
 984
 985 /*
 986  * Clear registers on exec
 987  */
 988 void
 989 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 990 {
 991         struct thread *td = curthread;
 992         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 993         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 994         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 995
 996         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 997         user_ldt_free(pcb);
 998
 999         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1000         regs->tf_eip = entry;
1001         regs->tf_esp = stack;
1002         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1003         regs->tf_ss = _udatasel;
1004         regs->tf_ds = _udatasel;
1005         regs->tf_es = _udatasel;
1006         regs->tf_fs = _udatasel;
1007         regs->tf_gs = _udatasel;
1008         regs->tf_cs = _ucodesel;
1009
1010         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1011         regs->tf_ebx = ps_strings;
1012
1013         /*
1014          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1015          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1016          */
1017         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1018                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1019                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1020                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1021                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1022                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1023                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1024                 if (pcb == td->td_pcb) {
1025                         /*
1026                          * Clear the debug registers on the running
1027                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1028                          * the next process we switch to.
1029                          */
1030                         reset_dbregs();
1031                 }
1032                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1033         }
1034
1035         /*
1036          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1037          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1038          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1039          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1040          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1041          */
1042         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1043
1044         /*
1045          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1046          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1047          * in npxdna().
1048          */
1049         crit_enter();
1050         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1051
1052 #if NNPX > 0
1053         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1054         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1055 #endif
1056         crit_exit();
1057
1058         /*
1059          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1060          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1061          * return value to 0.
1062          */
1063 }
1064
1065 void
1066 cpu_setregs(void)
1067 {
1068         unsigned int cr0;
1069
1070         cr0 = rcr0();
1071         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1072         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1073         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1074         load_cr0(cr0);
1075         load_gs(_udatasel);
1076 }
1077
1078 static int
1079 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1080 {
1081         int error;
1082         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1083                 req);
1084         if (!error && req->newptr)
1085                 resettodr();
1086         return (error);
1087 }
1088
1089 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1090         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1091
1092 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1093         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1094
1095 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1096         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1097
1098 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1099         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1100
1101 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1102 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1103         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1104
1105 /*
1106  * Initialize 386 and configure to run kernel
1107  */
1108
1109 /*
1110  * Initialize segments & interrupt table
1111  */
1112
1113 int _default_ldt;
1114 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1115 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1116 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1117 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1118
1119 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1120 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1121
1122 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1123 extern int has_f00f_bug;
1124 #endif
1125
1126 static struct i386tss dblfault_tss;
1127 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1128
1129 extern  struct user *proc0paddr;
1130
1131
1132 /* software prototypes -- in more palatable form */
1133 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1134 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1135 {       0x0,                    /* segment base address  */
1136         0x0,                    /* length */
1137         0,                      /* segment type */
1138         0,                      /* segment descriptor priority level */
1139         0,                      /* segment descriptor present */
1140         0, 0,
1141         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1142         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1143 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1144 {       0x0,                    /* segment base address  */
1145         0xfffff,                /* length - all address space */
1146         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1147         0,                      /* segment descriptor priority level */
1148         1,                      /* segment descriptor present */
1149         0, 0,
1150         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1151         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1152 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1153 {       0x0,                    /* segment base address  */
1154         0xfffff,                /* length - all address space */
1155         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1156         0,                      /* segment descriptor priority level */
1157         1,                      /* segment descriptor present */
1158         0, 0,
1159         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1160         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1161 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1162 {       0x0,                    /* segment base address  */
1163         0xfffff,                /* length - all address space */
1164         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1165         0,                      /* segment descriptor priority level */
1166         1,                      /* segment descriptor present */
1167         0, 0,
1168         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1169         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1170 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1171 {
1172         0x0,                    /* segment base address */
1173         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1174         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1175         0,                      /* segment descriptor priority level */
1176         1,                      /* segment descriptor present */
1177         0, 0,
1178         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1179         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1180 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1181 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1182         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1183         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1184         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1185         1,                      /* segment descriptor present */
1186         0, 0,
1187         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1188         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1189 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1190 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1191         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1192         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1193         0,                      /* segment descriptor priority level */
1194         1,                      /* segment descriptor present */
1195         0, 0,
1196         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1197         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1198 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1199 {       0x0,                    /* segment base address  */
1200         0x0,                    /* length - all address space */
1201         0,                      /* segment type */
1202         0,                      /* segment descriptor priority level */
1203         0,                      /* segment descriptor present */
1204         0, 0,
1205         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1206         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1207 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1208 {       0x400,                  /* segment base address */
1209         0xfffff,                /* length */
1210         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1211         0,                      /* segment descriptor priority level */
1212         1,                      /* segment descriptor present */
1213         0, 0,
1214         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1215         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1216 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1217 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1218         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1219         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1220         0,                      /* segment descriptor priority level */
1221         1,                      /* segment descriptor present */
1222         0, 0,
1223         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1224         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1225 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1226 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1227         0xfffff,                /* length */
1228         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1229         0,                      /* segment descriptor priority level */
1230         1,                      /* segment descriptor present */
1231         0, 0,
1232         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1233         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1234 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1235 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1236         0xfffff,                /* length */
1237         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1238         0,                      /* segment descriptor priority level */
1239         1,                      /* segment descriptor present */
1240         0, 0,
1241         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1242         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1243 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1244 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1245         0xfffff,                /* length */
1246         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1247         0,                      /* segment descriptor priority level */
1248         1,                      /* segment descriptor present */
1249         0, 0,
1250         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1251         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1252 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1253 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1254         0xfffff,                /* length */
1255         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1256         0,                      /* segment descriptor priority level */
1257         1,                      /* segment descriptor present */
1258         0, 0,
1259         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1260         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1261 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1262 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1263         0xfffff,                /* length */
1264         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1265         0,                      /* segment descriptor priority level */
1266         1,                      /* segment descriptor present */
1267         0, 0,
1268         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1269         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1270 /* GTLS_START 15 TLS */
1271 {       0x0,                    /* segment base address  */
1272         0x0,                    /* length */
1273         0,                      /* segment type */
1274         0,                      /* segment descriptor priority level */
1275         0,                      /* segment descriptor present */
1276         0, 0,
1277         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1278         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1279 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1280 {       0x0,                    /* segment base address  */
1281         0x0,                    /* length */
1282         0,                      /* segment type */
1283         0,                      /* segment descriptor priority level */
1284         0,                      /* segment descriptor present */
1285         0, 0,
1286         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1287         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1288 /* GTLS_END 17 TLS */
1289 {       0x0,                    /* segment base address  */
1290         0x0,                    /* length */
1291         0,                      /* segment type */
1292         0,                      /* segment descriptor priority level */
1293         0,                      /* segment descriptor present */
1294         0, 0,
1295         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1296         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1297 };
1298
1299 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1300         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1301 {       0x0,                    /* segment base address  */
1302         0x0,                    /* length - all address space */
1303         0,                      /* segment type */
1304         0,                      /* segment descriptor priority level */
1305         0,                      /* segment descriptor present */
1306         0, 0,
1307         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1308         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1309         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1310 {       0x0,                    /* segment base address  */
1311         0x0,                    /* length - all address space */
1312         0,                      /* segment type */
1313         0,                      /* segment descriptor priority level */
1314         0,                      /* segment descriptor present */
1315         0, 0,
1316         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1317         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1318         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1319 {       0x0,                    /* segment base address  */
1320         0x0,                    /* length - all address space */
1321         0,                      /* segment type */
1322         0,                      /* segment descriptor priority level */
1323         0,                      /* segment descriptor present */
1324         0, 0,
1325         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1326         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1327         /* Code Descriptor for user */
1328 {       0x0,                    /* segment base address  */
1329         0xfffff,                /* length - all address space */
1330         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1331         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1332         1,                      /* segment descriptor present */
1333         0, 0,
1334         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1335         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1336         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1337 {       0x0,                    /* segment base address  */
1338         0x0,                    /* length - all address space */
1339         0,                      /* segment type */
1340         0,                      /* segment descriptor priority level */
1341         0,                      /* segment descriptor present */
1342         0, 0,
1343         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1344         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1345         /* Data Descriptor for user */
1346 {       0x0,                    /* segment base address  */
1347         0xfffff,                /* length - all address space */
1348         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1349         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1350         1,                      /* segment descriptor present */
1351         0, 0,
1352         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1353         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1354 };
1355
1356 void
1357 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1358 {
1359         struct gate_descriptor *ip;
1360
1361         ip = idt + idx;
1362         ip->gd_looffset = (int)func;
1363         ip->gd_selector = selec;
1364         ip->gd_stkcpy = 0;
1365         ip->gd_xx = 0;
1366         ip->gd_type = typ;
1367         ip->gd_dpl = dpl;
1368         ip->gd_p = 1;
1369         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1370 }
1371
1372 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1373
1374 extern inthand_t
1375         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1376         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1377         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1378         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1379         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1380         IDTVEC(rsvd0);
1381 extern inthand_t
1382         IDTVEC(int0x80_syscall);
1383
1384 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1385 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1386 #endif
1387
1388 void
1389 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1390 {
1391         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1392         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1393         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1394         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1395         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1396         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1397         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1402  * available physical memory in the system, then test this memory and
1403  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1404  *
1405  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1406  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1407  *
1408  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1409  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1410  */
1411 static void
1412 getmemsize(int first)
1413 {
1414         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1415         int hasbrokenint12;
1416         u_int basemem, extmem;
1417         struct vm86frame vmf;
1418         struct vm86context vmc;
1419         vm_offset_t pa;
1420         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1421         pt_entry_t *pte;
1422         quad_t maxmem;
1423         struct {
1424                 u_int64_t base;
1425                 u_int64_t length;
1426                 u_int32_t type;
1427         } *smap;
1428         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1429
1430         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1431         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1432         basemem = 0;
1433
1434         /*
1435          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1436          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1437          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1438          */
1439         hasbrokenint12 = 0;
1440         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1441         if (hasbrokenint12) {
1442                 goto int15e820;
1443         }
1444
1445         /*
1446          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1447          * value give the bios some scribble space just in case.
1448          */
1449         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1450         basemem = vmf.vmf_ax;
1451         if (basemem > 640) {
1452                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1453                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1454                 basemem = 636;
1455         }
1456
1457         /*
1458          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1459          * between the end of base memory and the start of
1460          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1461          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1462          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1463          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1464          * to begin with and then parts of it are remapped.
1465          * The parts that aren't remapped form holes that
1466          * remain read-only and are unused by the kernel.
1467          * The base memory area is below the physical end of
1468          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1469          * The part of it from PAGE_SIZE to
1470          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1471          * remapped and used by the kernel later.)
1472          *
1473          * This code is similar to the code used in
1474          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1475          * allocated we simply change the mapping.
1476          */
1477         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1478              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1479                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1480                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1481         }
1482
1483         /*
1484          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1485          * that the bios can scribble on it.
1486          */
1487         pte = vm86paddr;
1488         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1489                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1490
1491 int15e820:
1492         /*
1493          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1494          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1495          */
1496         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1497         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1498
1499         /*
1500          * get memory map with INT 15:E820
1501          */
1502 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1503 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1504
1505         vmc.npages = 0;
1506         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1507         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1508
1509         physmap_idx = 0;
1510         vmf.vmf_ebx = 0;
1511         do {
1512                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1513                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1514                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1515                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1516                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1517                         break;
1518                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1519                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1520                                 smap->type,
1521                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1522                                 (u_int32_t)smap->base,
1523                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1524                                 (u_int32_t)smap->length);
1525
1526                 if (smap->type != 0x01)
1527                         goto next_run;
1528
1529                 if (smap->length == 0)
1530                         goto next_run;
1531
1532                 Realmem += smap->length;
1533
1534                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1535                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1536                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1537                         goto next_run;
1538                 }
1539
1540                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1541                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1542                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1543                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1544                                                 "memory region, ignoring "
1545                                                 "second region\n");
1546                                 }
1547                                 Realmem -= smap->length;
1548                                 goto next_run;
1549                         }
1550                 }
1551
1552                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1553                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1554                         goto next_run;
1555                 }
1556
1557                 physmap_idx += 2;
1558                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1559                         kprintf("Too many segments in the physical "
1560                                 "address map, giving up\n");
1561                         break;
1562                 }
1563                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1564                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1565 next_run:
1566                 ; /* fix GCC3.x warning */
1567         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1568
1569         /*
1570          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1571          */
1572         if (basemem == 0) {
1573                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1574                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1575                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1576                                 break;
1577                         }
1578                 }
1579
1580                 if (basemem == 0) {
1581                         basemem = 640;
1582                 }
1583
1584                 if (basemem > 640) {
1585                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1586                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1587                         basemem = 640;
1588                 }
1589
1590                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1591                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1592                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1593                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1594                 }
1595
1596                 pte = vm86paddr;
1597                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1598                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1599         }
1600
1601         if (physmap[1] != 0)
1602                 goto physmap_done;
1603
1604         /*
1605          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1606          */
1607         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1608         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1609                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1610         } else {
1611 #if 0
1612                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1613                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1614                 extmem = vmf.vmf_ax;
1615 #else
1616                 /*
1617                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1618                  */
1619                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1620 #endif
1621         }
1622
1623         /*
1624          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1625          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1626          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1627          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1628          * them beyond the limit.
1629          *
1630          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1631          *      chop it to 15MB.
1632          */
1633         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1634                 extmem = 15 * 1024;
1635
1636         physmap[0] = 0;
1637         physmap[1] = basemem * 1024;
1638         physmap_idx = 2;
1639         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1640         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1641
1642 physmap_done:
1643         /*
1644          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1645          */
1646
1647 #ifdef SMP
1648         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1649         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1650
1651         /* Save EBDA address, if any */
1652         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1653         ebda_addr <<= 4;
1654 #endif
1655
1656         /*
1657          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1658          * highest page of the physical address space.  It should be
1659          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1660          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1661          */
1662         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1663
1664 #ifdef MAXMEM
1665         Maxmem = MAXMEM / 4;
1666 #endif
1667
1668         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1669                 Maxmem = atop(maxmem);
1670
1671         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1672             (boothowto & RB_VERBOSE))
1673                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1674
1675         /*
1676          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1677          * extend the last memory segment to the new limit.
1678          */
1679         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1680                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1681
1682         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1683         pmap_bootstrap(first, 0);
1684
1685         /*
1686          * Size up each available chunk of physical memory.
1687          */
1688         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1689         pa_indx = 0;
1690         da_indx = 1;
1691         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1692         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1693         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1694
1695         pte = CMAP1;
1696
1697         /*
1698          * Get dcons buffer address
1699          */
1700         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1701             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1702                 dcons_addr = 0;
1703
1704         /*
1705          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1706          * round up the start address and round down the end address.
1707          */
1708         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1709                 vm_offset_t end;
1710
1711                 end = ptoa(Maxmem);
1712                 if (physmap[i + 1] < end)
1713                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1714                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1715                         int tmp, page_bad, full;
1716 #if 0
1717                         int *ptr = 0;
1718 #else
1719                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1720 #endif
1721                         full = FALSE;
1722
1723                         /*
1724                          * block out kernel memory as not available.
1725                          */
1726                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1727                                 goto do_dump_avail;
1728
1729                         /*
1730                          * block out dcons buffer
1731                          */
1732                         if (dcons_addr > 0
1733                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1734                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1735                                 goto do_dump_avail;
1736
1737                         page_bad = FALSE;
1738
1739                         /*
1740                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1741                          */
1742                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1743                         cpu_invltlb();
1744
1745                         tmp = *(int *)ptr;
1746                         /*
1747                          * Test for alternating 1's and 0's
1748                          */
1749                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1750                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1751                                 page_bad = TRUE;
1752                         }
1753                         /*
1754                          * Test for alternating 0's and 1's
1755                          */
1756                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1757                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1758                         page_bad = TRUE;
1759                         }
1760                         /*
1761                          * Test for all 1's
1762                          */
1763                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1764                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1765                                 page_bad = TRUE;
1766                         }
1767                         /*
1768                          * Test for all 0's
1769                          */
1770                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1771                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1772                                 page_bad = TRUE;
1773                         }
1774                         /*
1775                          * Restore original value.
1776                          */
1777                         *(int *)ptr = tmp;
1778
1779                         /*
1780                          * Adjust array of valid/good pages.
1781                          */
1782                         if (page_bad == TRUE) {
1783                                 continue;
1784                         }
1785                         /*
1786                          * If this good page is a continuation of the
1787                          * previous set of good pages, then just increase
1788                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1789                          * Note that "end" points one higher than end,
1790                          * making the range >= start and < end.
1791                          * If we're also doing a speculative memory
1792                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1793                          * so that we keep going. The first bad page
1794                          * will terminate the loop.
1795                          */
1796                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1797                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1798                         } else {
1799                                 pa_indx++;
1800                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1801                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1802                                         pa_indx--;
1803                                         full = TRUE;
1804                                         goto do_dump_avail;
1805                                 }
1806                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1807                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1808                         }
1809                         physmem++;
1810 do_dump_avail:
1811                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1812                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1813                         } else {
1814                                 da_indx++;
1815                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1816                                         da_indx--;
1817                                         goto do_next;
1818                                 }
1819                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1820                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1821                         }
1822 do_next:
1823                         if (full)
1824                                 break;
1825
1826                 }
1827         }
1828         *pte = 0;
1829         cpu_invltlb();
1830
1831         /*
1832          * XXX
1833          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1834          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1835          * calculation, etc.).
1836          */
1837         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1838             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1839                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1840                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1841                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1842         }
1843
1844         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1845
1846         /* Trim off space for the message buffer. */
1847         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1848
1849         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1850 }
1851
1852 #ifdef SMP
1853 int apic_io_enable = 1; /* Enabled by default */
1854 TUNABLE_INT("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1855 extern struct machintr_abi MachIntrABI_APIC;
1856 #endif
1857
1858 extern struct machintr_abi MachIntrABI_ICU;
1859 struct machintr_abi MachIntrABI;
1860
1861 /*
1862  * IDT VECTORS:
1863  *      0       Divide by zero
1864  *      1       Debug
1865  *      2       NMI
1866  *      3       BreakPoint
1867  *      4       OverFlow
1868  *      5       Bound-Range
1869  *      6       Invalid OpCode
1870  *      7       Device Not Available (x87)
1871  *      8       Double-Fault
1872  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1873  *      10      Invalid-TSS
1874  *      11      Segment not present
1875  *      12      Stack
1876  *      13      General Protection
1877  *      14      Page Fault
1878  *      15      Reserved
1879  *      16      x87 FP Exception pending
1880  *      17      Alignment Check
1881  *      18      Machine Check
1882  *      19      SIMD floating point
1883  *      20-31   reserved
1884  *      32-255  INTn/external sources
1885  */
1886 void
1887 init386(int first)
1888 {
1889         struct gate_descriptor *gdp;
1890         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1891         struct mdglobaldata *gd;
1892
1893         /*
1894          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1895          */
1896         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1897         bzero(gd, sizeof(*gd));
1898
1899         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1900         thread0.td_gd = &gd->mi;
1901
1902         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1903
1904         metadata_missing = 0;
1905         if (bootinfo.bi_modulep) {
1906                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1907                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1908         } else {
1909                 metadata_missing = 1;
1910         }
1911         if (bootinfo.bi_envp)
1912                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1913
1914         /*
1915          * Setup MachIntrABI
1916          * XXX: Where is the correct place for it?
1917          */
1918         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1919 #ifdef SMP
1920         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1921         if (apic_io_enable)
1922                 MachIntrABI = MachIntrABI_APIC;
1923 #endif
1924
1925         /*
1926          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1927          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1928          */
1929         ncpus = 1;
1930         ncpus2 = 1;
1931         ncpus_fit = 1;
1932         /* Init basic tunables, hz etc */
1933         init_param1();
1934
1935         /*
1936          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1937          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1938          * the address space
1939          */
1940         /*
1941          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1942          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1943          */
1944         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1945         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1946
1947         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1948                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1949         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1950         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1951                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1952
1953         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1954
1955         /*
1956          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1957          * early in the boot sequence because the system assumes
1958          * that 'curthread' is never NULL.
1959          */
1960
1961         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1962 #ifdef BDE_DEBUGGER
1963                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1964                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1965                         continue;
1966 #endif
1967                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1968         }
1969
1970         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1971         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1972         lgdt(&r_gdt);
1973
1974         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1975         cpu_gdinit(gd, 0);
1976         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1977         safepri = TDPRI_MAX;
1978
1979         /* make ldt memory segments */
1980         /*
1981          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1982          * should be spelled ...MAX_USER...
1983          */
1984         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1985         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1986         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1987                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1988
1989         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1990         lldt(_default_ldt);
1991         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1992         /* spinlocks and the BGL */
1993         init_locks();
1994
1995         /*
1996          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1997          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1998          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1999          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2000          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2001          * determine the fault address.
2002          */
2003         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2004 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2005                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2006 #else
2007                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2008 #endif
2009         }
2010         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2011         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2012         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2013         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2014         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2015         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2016         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2017         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2018         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2019         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2020         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2021         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2022         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2023         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2024         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2025         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2026         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2028         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2030         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2031                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032
2033         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2034         r_idt.rd_base = (int) idt;
2035         lidt(&r_idt);
2036
2037         /*
2038          * Initialize the console before we print anything out.
2039          */
2040         cninit();
2041
2042         if (metadata_missing)
2043                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2044
2045 #if     NISA >0
2046         isa_defaultirq();
2047 #endif
2048         rand_initialize();
2049
2050 #ifdef DDB
2051         kdb_init();
2052         if (boothowto & RB_KDB)
2053                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2054 #endif
2055
2056         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2057         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2058         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2059         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2060
2061         /*
2062          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2063          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2064          */
2065         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2066         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2067         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2068         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2069         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2070         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2071         ltr(gsel_tss);
2072
2073         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2074             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2075         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2076             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2077         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2078         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2079         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2080         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2081             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2082         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2083         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2084         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2085
2086         vm86_initialize();
2087         getmemsize(first);
2088         init_param2(physmem);
2089
2090         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2091
2092         /* Map the message buffer. */
2093         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2094                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2095
2096         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2097
2098         /* make a call gate to reenter kernel with */
2099         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2100
2101         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2102         gdp->gd_looffset = x++;
2103         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2104         gdp->gd_stkcpy = 1;
2105         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2106         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2107         gdp->gd_p = 1;
2108         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2109
2110         /* XXX does this work? */
2111         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2112         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2113
2114         /* transfer to user mode */
2115
2116         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2117         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2118
2119         /* setup proc 0's pcb */
2120         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2121         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2122         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2123         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2128  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2129  * data space were allocated in locore.
2130  *
2131  * Note: the idlethread's cpl is 0
2132  *
2133  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2134  */
2135 void
2136 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2137 {
2138         if (cpu)
2139                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2140
2141         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2142                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2143                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2144                         0, &gd->mi);
2145         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2146         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2147         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2148         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2149 }
2150
2151 int
2152 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2153 {
2154         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2155             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2156                 return (TRUE);
2157         }
2158         return (FALSE);
2159 }
2160
2161 struct globaldata *
2162 globaldata_find(int cpu)
2163 {
2164         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2165         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2166 }
2167
2168 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2169 static void f00f_hack(void *unused);
2170 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2171
2172 static void
2173 f00f_hack(void *unused)
2174 {
2175         struct gate_descriptor *new_idt;
2176         vm_offset_t tmp;
2177
2178         if (!has_f00f_bug)
2179                 return;
2180
2181         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2182
2183         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2184
2185         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2186         if (tmp == 0)
2187                 panic("kmem_alloc returned 0");
2188         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2189                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2190         /* Put the first seven entries in the lower page */
2191         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2192         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2193         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2194         lidt(&r_idt);
2195         idt = new_idt;
2196         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2197                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2198                 panic("vm_map_protect failed");
2199         return;
2200 }
2201 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2202
2203 int
2204 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2205 {
2206         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2207         return (0);
2208 }
2209
2210 int
2211 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2212 {
2213         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2214         return (0);
2215 }
2216
2217 int
2218 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2219 {
2220         struct trapframe *tp;
2221
2222         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2223         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2224         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2225         regs->r_es = tp->tf_es;
2226         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2227         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2228         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2229         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2230         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2231         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2232         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2233         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2234         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2235         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2236         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2237         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2238         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2239         return (0);
2240 }
2241
2242 int
2243 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2244 {
2245         struct trapframe *tp;
2246
2247         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2248         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2249             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2250                 return (EINVAL);
2251         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2252         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2253         tp->tf_es = regs->r_es;
2254         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2255         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2256         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2257         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2258         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2259         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2260         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2261         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2262         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2263         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2264         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2265         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2266         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2267         return (0);
2268 }
2269
2270 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2271 static void
2272 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2273 {
2274         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2275         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2276         int i;
2277
2278         /* FPU control/status */
2279         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2280         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2281         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2282         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2283         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2284         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2285         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2286         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2287
2288         /* FPU registers */
2289         for (i = 0; i < 8; ++i)
2290                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2291
2292         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2293 }
2294
2295 static void
2296 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2297 {
2298         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2299         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2300         int i;
2301
2302         /* FPU control/status */
2303         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2304         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2305         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2306         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2307         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2308         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2309         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2310         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2311
2312         /* FPU registers */
2313         for (i = 0; i < 8; ++i)
2314                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2315
2316         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2317 }
2318 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2319
2320 int
2321 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2322 {
2323 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2324         if (cpu_fxsr) {
2325                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2326                                 (struct save87 *)fpregs);
2327                 return (0);
2328         }
2329 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2330         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2331         return (0);
2332 }
2333
2334 int
2335 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2336 {
2337 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2338         if (cpu_fxsr) {
2339                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2340                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2341                 return (0);
2342         }
2343 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2344         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2345         return (0);
2346 }
2347
2348 int
2349 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2350 {
2351         if (lp == NULL) {
2352                 dbregs->dr0 = rdr0();
2353                 dbregs->dr1 = rdr1();
2354                 dbregs->dr2 = rdr2();
2355                 dbregs->dr3 = rdr3();
2356                 dbregs->dr4 = rdr4();
2357                 dbregs->dr5 = rdr5();
2358                 dbregs->dr6 = rdr6();
2359                 dbregs->dr7 = rdr7();
2360         } else {
2361                 struct pcb *pcb;
2362
2363                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2364                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2365                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2366                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2367                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2368                 dbregs->dr4 = 0;
2369                 dbregs->dr5 = 0;
2370                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2371                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2372         }
2373         return (0);
2374 }
2375
2376 int
2377 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2378 {
2379         if (lp == NULL) {
2380                 load_dr0(dbregs->dr0);
2381                 load_dr1(dbregs->dr1);
2382                 load_dr2(dbregs->dr2);
2383                 load_dr3(dbregs->dr3);
2384                 load_dr4(dbregs->dr4);
2385                 load_dr5(dbregs->dr5);
2386                 load_dr6(dbregs->dr6);
2387                 load_dr7(dbregs->dr7);
2388         } else {
2389                 struct pcb *pcb;
2390                 struct ucred *ucred;
2391                 int i;
2392                 uint32_t mask1, mask2;
2393
2394                 /*
2395                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2396                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2397                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2398                  * TRCTRAP.
2399                  */
2400                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2401                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2402                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2403                                 return (EINVAL);
2404
2405                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2406                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2407
2408                 /*
2409                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2410                  * process's address space.  If a process could do this, it
2411                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2412                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2413                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2414                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2415                  * uid 0.
2416                  *
2417                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2418                  * address space is written into from within the kernel
2419                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2420                  * from within kernel mode?
2421                  */
2422
2423                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2424                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2425                                 /* dr0 is enabled */
2426                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2427                                         return (EINVAL);
2428                         }
2429
2430                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2431                                 /* dr1 is enabled */
2432                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2433                                         return (EINVAL);
2434                         }
2435
2436                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2437                                 /* dr2 is enabled */
2438                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2439                                         return (EINVAL);
2440                         }
2441
2442                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2443                                 /* dr3 is enabled */
2444                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2445                                         return (EINVAL);
2446                         }
2447                 }
2448
2449                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2450                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2451                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2452                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2453                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2454                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2455
2456                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2457         }
2458
2459         return (0);
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2464  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2465  */
2466 int
2467 user_dbreg_trap(void)
2468 {
2469         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2470         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2471         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2472         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2473         int i;
2474
2475         dr7 = rdr7();
2476         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2477                 /*
2478                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2479                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2480                  * hardware debug registers
2481                  */
2482                 return 0;
2483         }
2484
2485         nbp = 0;
2486         dr6 = rdr6();
2487         bp = dr6 & 0x0000000f;
2488
2489         if (!bp) {
2490                 /*
2491                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2492                  * trap was not caused by any of the debug registers
2493                  */
2494                 return 0;
2495         }
2496
2497         /*
2498          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2499          * which ones and if any of them are user space addresses
2500          */
2501
2502         if (bp & 0x01) {
2503                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2504         }
2505         if (bp & 0x02) {
2506                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2507         }
2508         if (bp & 0x04) {
2509                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2510         }
2511         if (bp & 0x08) {
2512                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2513         }
2514
2515         for (i=0; i<nbp; i++) {
2516                 if (addr[i] <
2517                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2518                         /*
2519                          * addr[i] is in user space
2520                          */
2521                         return nbp;
2522                 }
2523         }
2524
2525         /*
2526          * None of the breakpoints are in user space.
2527          */
2528         return 0;
2529 }
2530
2531
2532 #ifndef DDB
2533 void
2534 Debugger(const char *msg)
2535 {
2536         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2537 }
2538 #endif /* no DDB */
2539
2540 #ifdef DDB
2541
2542 /*
2543  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2544  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2545  * called inside DDB.
2546  *
2547  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2548  */
2549
2550 #undef inb
2551 #undef outb
2552
2553 /* silence compiler warnings */
2554 u_char inb(u_int);
2555 void outb(u_int, u_char);
2556
2557 u_char
2558 inb(u_int port)
2559 {
2560         u_char  data;
2561         /*
2562          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2563          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2564          * if we tell it to load (u_short) port.
2565          */
2566         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2567         return (data);
2568 }
2569
2570 void
2571 outb(u_int port, u_char data)
2572 {
2573         u_char  al;
2574         /*
2575          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2576          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2577          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2578          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2579          */
2580         al = data;
2581         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2582 }
2583
2584 #endif /* DDB */
2585
2586
2587
2588 #include "opt_cpu.h"
2589
2590
2591 /*
2592  * initialize all the SMP locks
2593  */
2594
2595 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2596 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2597
2598 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2599 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2600
2601 /* critical region around INTR() routines */
2602 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2603
2604 /* lock region used by kernel profiling */
2605 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2606
2607 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2608 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2609
2610 /* lock regions around the clock hardware */
2611 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2612
2613 /* lock around the MP rendezvous */
2614 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2615
2616 static void
2617 init_locks(void)
2618 {
2619         /*
2620          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2621          */
2622         /*
2623          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2624          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2625          */
2626 #ifdef SMP
2627         cpu_get_initial_mplock();
2628 #endif
2629         /* DEPRECATED */
2630         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2631         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2632         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2633         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2634         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2635         spin_lock_init(&com_spinlock);
2636         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2637
2638         /* our token pool needs to work early */
2639         lwkt_token_pool_init();
2640 }