sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_directio.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_maxmem.h"
  51 #include "opt_msgbuf.h"
  52 #include "opt_perfmon.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54 #include "opt_userconfig.h"
  55 #include "opt_apic.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/sysproto.h>
  60 #include <sys/signalvar.h>
  61 #include <sys/kernel.h>
  62 #include <sys/linker.h>
  63 #include <sys/malloc.h>
  64 #include <sys/proc.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/buf.h>
  67 #include <sys/reboot.h>
  68 #include <sys/mbuf.h>
  69 #include <sys/msgbuf.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/vmmeter.h>
  73 #include <sys/bus.h>
  74 #include <sys/upcall.h>
  75 #include <sys/usched.h>
  76 #include <sys/reg.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89 #include <sys/mplock2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #include <sys/machintr.h>
 121
 122 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 123
 124 extern void init386(int first);
 125 extern void dblfault_handler(void);
 126
 127 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 128 extern void finishidentcpu(void);
 129 extern void panicifcpuunsupported(void);
 130 extern void initializecpu(void);
 131
 132 static void cpu_startup(void *);
 133 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 134 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 135 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 136 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 137 #ifdef DIRECTIO
 138 extern void ffs_rawread_setup(void);
 139 #endif /* DIRECTIO */
 140 static void init_locks(void);
 141
 142 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 143
 144 int     _udatasel, _ucodesel;
 145 u_int   atdevbase;
 146 #ifdef SMP
 147 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 148 #else
 149 int64_t tsc_offsets[1];
 150 #endif
 151
 152 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 153 extern int swtch_optim_stats;
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 155         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 156 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 157         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 158 #endif
 159
 160 int physmem = 0;
 161
 162 u_long ebda_addr = 0;
 163
 164 static int
 165 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 166 {
 167         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 168         return (error);
 169 }
 170
 171 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 172         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 173
 174 static int
 175 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 176 {
 177         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 178                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 179         return (error);
 180 }
 181
 182 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 183         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 184
 185 static int
 186 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 187 {
 188         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 189                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 190         return (error);
 191 }
 192
 193 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 194         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 195
 196 vm_paddr_t Maxmem;
 197 vm_paddr_t Realmem;
 198
 199 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 200 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 201
 202
 203 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 204 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 205 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 206 static struct trapframe proc0_tf;
 207
 208 static void
 209 cpu_startup(void *dummy)
 210 {
 211         caddr_t v;
 212         vm_size_t size = 0;
 213         vm_offset_t firstaddr;
 214
 215         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 216                 bootverbose++;
 217
 218         /*
 219          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 220          */
 221         kprintf("%s", version);
 222         startrtclock();
 223         printcpuinfo();
 224         panicifcpuunsupported();
 225 #ifdef PERFMON
 226         perfmon_init();
 227 #endif
 228         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 229                 (intmax_t)Realmem,
 230                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 231         /*
 232          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 233          */
 234         if (bootverbose) {
 235                 int indx;
 236
 237                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 238                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 239                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 240
 241                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 242                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 243                             size1 / PAGE_SIZE);
 244                 }
 245         }
 246
 247         /*
 248          * Allocate space for system data structures.
 249          * The first available kernel virtual address is in "v".
 250          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 251          * As pages of memory are allocated and cleared,
 252          * "firstaddr" is incremented.
 253          * An index into the kernel page table corresponding to the
 254          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 255          */
 256
 257         /*
 258          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 259          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 260          * addresses to the various data structures.
 261          */
 262         firstaddr = 0;
 263 again:
 264         v = (caddr_t)firstaddr;
 265
 266 #define valloc(name, type, num) \
 267             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 268 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 269             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 270
 271         /*
 272          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 273          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 274          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 275          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 276          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 277          * maxbcache bytes.
 278          *
 279          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 280          */
 281         if (nbuf == 0) {
 282                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 283                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 284
 285                 nbuf = 50;
 286                 if (kbytes > 4096)
 287                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 288                 if (kbytes > 65536)
 289                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 290                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 291                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 296          * kernel_map.
 297          */
 298         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 299                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 300                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 301         }
 302
 303         /* limit to 128 on i386 */
 304         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 305 #ifdef NSWBUF_MIN
 306         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 307                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 308 #endif
 309 #ifdef DIRECTIO
 310         ffs_rawread_setup();
 311 #endif
 312
 313         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 314         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 315
 316         /*
 317          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 318          */
 319         if (firstaddr == 0) {
 320                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 321                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 322                 if (firstaddr == 0)
 323                         panic("startup: no room for tables");
 324                 goto again;
 325         }
 326
 327         /*
 328          * End of second pass, addresses have been assigned
 329          */
 330         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 331                 panic("startup: table size inconsistency");
 332
 333         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 334                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 335         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 336                       (nbuf*BKVASIZE));
 337         buffer_map.system_map = 1;
 338         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 339                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 340         pager_map.system_map = 1;
 341
 342 #if defined(USERCONFIG)
 343         userconfig();
 344         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 345 #endif
 346
 347         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 348                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 349                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 350
 351         /*
 352          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 353          */
 354         bufinit();
 355         vm_pager_bufferinit();
 356
 357 #ifdef SMP
 358         /*
 359          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 360          */
 361         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 362         mp_announce();
 363 #endif  /* SMP */
 364         cpu_setregs();
 365 }
 366
 367 /*
 368  * Send an interrupt to process.
 369  *
 370  * Stack is set up to allow sigcode stored
 371  * at top to call routine, followed by kcall
 372  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 373  * resets the signal mask, the stack, and the
 374  * frame pointer, it returns to the user
 375  * specified pc, psl.
 376  */
 377 void
 378 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 379 {
 380         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 381         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 382         struct trapframe *regs;
 383         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 384         struct sigframe sf, *sfp;
 385         int oonstack;
 386
 387         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 388         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 389
 390         /* save user context */
 391         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 392         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 393         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 394         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 395         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 396
 397         /* make the size of the saved context visible to userland */
 398         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 399
 400         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 401         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 402                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 403
 404         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 405         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 406             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 407                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 408                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 409                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 410         } else {
 411                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 412         }
 413
 414         /* Translate the signal is appropriate */
 415         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 416                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 417                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 418         }
 419
 420         /* Build the argument list for the signal handler. */
 421         sf.sf_signum = sig;
 422         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 423         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 424                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 425                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 426                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 427
 428                 /* fill siginfo structure */
 429                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 430                 sf.sf_si.si_code = code;
 431                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 432         }
 433         else {
 434                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 435                 sf.sf_siginfo = code;
 436                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 437                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 438         }
 439
 440         /*
 441          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 442          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 443          * eflags.
 444          */
 445         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 446                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 447                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 448
 449                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 450                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 451                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 452                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 453
 454                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 455                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 456                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 457                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 458
 459                 /*
 460                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 461                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 462                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 463                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 464                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 465                  */
 466                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 467         }
 468
 469         /*
 470          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 471          */
 472         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 473
 474         /*
 475          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 476          */
 477         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 478                 /*
 479                  * Something is wrong with the stack pointer.
 480                  * ...Kill the process.
 481                  */
 482                 sigexit(lp, SIGILL);
 483         }
 484
 485         regs->tf_esp = (int)sfp;
 486         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 487
 488         /*
 489          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 490          * on function entry
 491          */
 492         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 493
 494         regs->tf_cs = _ucodesel;
 495         regs->tf_ds = _udatasel;
 496         regs->tf_es = _udatasel;
 497
 498         /*
 499          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 500          * the userland program might be using both.
 501          *
 502          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 503          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 504          * return to userland.
 505          */
 506         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 507                 regs->tf_fs = _udatasel;
 508                 regs->tf_gs = _udatasel;
 509         }
 510         regs->tf_ss = _udatasel;
 511 }
 512
 513 /*
 514  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 515  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 516  * issue.
 517  *
 518  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 519  * bad idea?
 520  */
 521 int
 522 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 523 {
 524         frame->tf_cs = _ucodesel;
 525         frame->tf_ds = _udatasel;
 526         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 527 #if 0
 528         frame->tf_fs = _udatasel;
 529         frame->tf_gs = _udatasel;
 530 #endif
 531         frame->tf_ss = _udatasel;
 532         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 533         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 534         return(0);
 535 }
 536
 537 int
 538 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 539 {
 540          struct segment_descriptor *desc;
 541          int i;
 542
 543          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 544                 desc = &tls->tls[i];
 545                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 546                         continue;
 547                 if (desc->sd_def32 == 0)
 548                         return(ENXIO);
 549                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 550                         return(ENXIO);
 551                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 552                         return(ENXIO);
 553                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 554                         return(ENXIO);
 555          }
 556          return(0);
 557 }
 558
 559 /*
 560  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 561  *
 562  * System call to cleanup state after a signal
 563  * has been taken.  Reset signal mask and
 564  * stack state from context left by sendsig (above).
 565  * Return to previous pc and psl as specified by
 566  * context left by sendsig. Check carefully to
 567  * make sure that the user has not modified the
 568  * state to gain improper privileges.
 569  *
 570  * MPSAFE
 571  */
 572 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 573 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 574
 575 int
 576 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 577 {
 578         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 579         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 580         struct trapframe *regs;
 581         ucontext_t uc;
 582         ucontext_t *ucp;
 583         int cs;
 584         int eflags;
 585         int error;
 586
 587         /*
 588          * We have to copy the information into kernel space so userland
 589          * can't modify it while we are sniffing it.
 590          */
 591         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 592         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 593         if (error)
 594                 return (error);
 595         ucp = &uc;
 596         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 597
 598         if (eflags & PSL_VM) {
 599                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 600                 struct vm86_kernel *vm86;
 601
 602                 /*
 603                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 604                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 605                  */
 606                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 607                         return (EINVAL);
 608                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 609                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 610                         return (EINVAL);
 611
 612                 /* go back to user mode if both flags are set */
 613                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 614                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 615
 616                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 617                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 618                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 619                 } else {
 620                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 621                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 622                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 623                 }
 624                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 625                 tf->tf_eflags = eflags;
 626                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 627                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 628                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 629                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 630                 tf->tf_ds = _udatasel;
 631                 tf->tf_es = _udatasel;
 632 #if 0
 633                 tf->tf_fs = _udatasel;
 634                 tf->tf_gs = _udatasel;
 635 #endif
 636         } else {
 637                 /*
 638                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 639                  */
 640                 /*
 641                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 642                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 643                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 644                  * the signal context during signal handling and there is no
 645                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 646                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 647                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 648                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 649                  */
 650                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 651                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 652                         return(EINVAL);
 653                 }
 654
 655                 /*
 656                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 657                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 658                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 659                  */
 660                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 661                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 662                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 663                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 664                         return(EINVAL);
 665                 }
 666                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 667         }
 668
 669         /*
 670          * Restore the FPU state from the frame
 671          */
 672         crit_enter();
 673         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 674
 675         /*
 676          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 677          * semantics against system calls.
 678          */
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 680                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 681
 682         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 683                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 684         else
 685                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 686
 687         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 688         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 689         crit_exit();
 690         return(EJUSTRETURN);
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 695  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 696  * already been pushed on the stack.
 697  */
 698 struct upc_frame {
 699         register_t      eax;
 700         register_t      ecx;
 701         register_t      edx;
 702         register_t      flags;
 703         register_t      oldip;
 704 };
 705
 706 void
 707 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 708 {
 709         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 710         struct trapframe *regs;
 711         struct upcall upcall;
 712         struct upc_frame upc_frame;
 713         int     crit_count = 0;
 714
 715         /*
 716          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 717          * context, switch back to the virtual kernel context before
 718          * trying to post the signal.
 719          */
 720         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 721                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 722                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 723         }
 724
 725         /*
 726          * Get the upcall data structure
 727          */
 728         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 729             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 730         ) {
 731                 vu->vu_pending = 0;
 732                 kprintf("bad upcall address\n");
 733                 return;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 738          * section count, mark the data structure as pending and return
 739          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 740          */
 741         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 742                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 743                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 744                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 745                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 746                 }
 747                 return;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 752          *
 753          * Bump our critical section count and set or clear the
 754          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 755          * pending.  The user will be responsible for calling
 756          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 757          */
 758         vu->vu_pending = 0;
 759         upcall.upc_pending = morepending;
 760         ++crit_count;
 761         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 762                 sizeof(upcall.upc_pending));
 763         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 764                 sizeof(int));
 765
 766         /*
 767          * Construct a stack frame and issue the upcall
 768          */
 769         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 770         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 771         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 772         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 773         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 774         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 775         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 776             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 777                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 778         } else {
 779                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 780                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 781                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 782                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 783                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 784         }
 785 }
 786
 787 /*
 788  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 789  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 790  * being overwritten by the syscall return value.
 791  *
 792  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 793  * and the function pointer in %eax.
 794  */
 795 int
 796 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 797 {
 798         struct upc_frame upc_frame;
 799         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 800         struct trapframe *regs;
 801         int error;
 802         struct upcall upcall;
 803         int crit_count;
 804
 805         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 806
 807         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 808         if (error == 0) {
 809             if (vu) {
 810                 /*
 811                  * This jumps us to the next ready context.
 812                  */
 813                 vu->vu_pending = 0;
 814                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 815                 crit_count = 0;
 816                 if (error == 0)
 817                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 818                 ++crit_count;
 819                 if (error == 0)
 820                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 821                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 822                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 823                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 824                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 825                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 826             } else {
 827                 /*
 828                  * This returns us to the originally interrupted code.
 829                  */
 830                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 831                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 832                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 833                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 834                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 835                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 836                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 837                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 838             }
 839         }
 840         if (error == 0)
 841                 error = EJUSTRETURN;
 842         return(error);
 843 }
 844
 845 /*
 846  * Machine dependent boot() routine
 847  *
 848  * I haven't seen anything to put here yet
 849  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 850  */
 851 void
 852 cpu_boot(int howto)
 853 {
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Shutdown the CPU as much as possible
 858  */
 859 void
 860 cpu_halt(void)
 861 {
 862         for (;;)
 863                 __asm__ __volatile("hlt");
 864 }
 865
 866 /*
 867  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 868  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 869  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 870  *
 871  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 872  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 873  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 874  * critical section.
 875  *
 876  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 877  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 878  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 879  *       lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 880  *
 881  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 882  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 883  */
 884 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 885 static int      cpu_idle_hltcnt;
 886 static int      cpu_idle_spincnt;
 887 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 888     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 889 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 890     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 891 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 892     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 893
 894 static void
 895 cpu_idle_default_hook(void)
 896 {
 897         /*
 898          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 899          * following the sti.
 900          */
 901         __asm __volatile("sti; hlt");
 902 }
 903
 904 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 905 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 906
 907 void
 908 cpu_idle(void)
 909 {
 910         struct thread *td = curthread;
 911
 912         crit_exit();
 913         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 914         for (;;) {
 915                 /*
 916                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 917                  */
 918                 lwkt_switch();
 919
 920                 /*
 921                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 922                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 923                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 924                  */
 925                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 926                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 927                         __asm __volatile("cli");
 928                         splz();
 929                         if (!lwkt_runnable()) {
 930                                 if (cpu_idle_hlt == 1)
 931                                         cpu_idle_default_hook();
 932                                 else
 933                                         cpu_idle_hook();
 934                         }
 935 #ifdef SMP
 936                         else
 937                                 handle_cpu_contention_mask();
 938 #endif
 939                         __asm __volatile("sti");
 940                         ++cpu_idle_hltcnt;
 941                 } else {
 942                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 943                         splz();
 944 #ifdef SMP
 945                         __asm __volatile("sti");
 946                         handle_cpu_contention_mask();
 947 #else
 948                         __asm __volatile("sti");
 949 #endif
 950                         ++cpu_idle_spincnt;
 951                 }
 952         }
 953 }
 954
 955 #ifdef SMP
 956
 957 /*
 958  * This routine is called when the only runnable threads require
 959  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 960  * we let the scheduler spin.
 961  */
 962 void
 963 handle_cpu_contention_mask(void)
 964 {
 965         cpumask_t mask;
 966
 967         mask = cpu_contention_mask;
 968         cpu_ccfence();
 969         if (mask && BSFCPUMASK(mask) != mycpu->gd_cpuid)
 970                 DELAY(2);
 971 }
 972
 973 /*
 974  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 975  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 976  * we let it spin.
 977  */
 978 void
 979 cpu_spinlock_contested(void)
 980 {
 981         cpu_pause();
 982 }
 983
 984 #endif
 985
 986 /*
 987  * Clear registers on exec
 988  */
 989 void
 990 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 991 {
 992         struct thread *td = curthread;
 993         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 994         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 995         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 996
 997         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 998         user_ldt_free(pcb);
 999
1000         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1001         regs->tf_eip = entry;
1002         regs->tf_esp = stack;
1003         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1004         regs->tf_ss = _udatasel;
1005         regs->tf_ds = _udatasel;
1006         regs->tf_es = _udatasel;
1007         regs->tf_fs = _udatasel;
1008         regs->tf_gs = _udatasel;
1009         regs->tf_cs = _ucodesel;
1010
1011         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1012         regs->tf_ebx = ps_strings;
1013
1014         /*
1015          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1016          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1017          */
1018         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1019                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1020                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1021                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1022                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1023                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1024                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1025                 if (pcb == td->td_pcb) {
1026                         /*
1027                          * Clear the debug registers on the running
1028                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1029                          * the next process we switch to.
1030                          */
1031                         reset_dbregs();
1032                 }
1033                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1034         }
1035
1036         /*
1037          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1038          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1039          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1040          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1041          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1042          */
1043         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1044
1045         /*
1046          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1047          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1048          * in npxdna().
1049          */
1050         crit_enter();
1051         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1052
1053 #if NNPX > 0
1054         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1055         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1056 #endif
1057         crit_exit();
1058
1059         /*
1060          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1061          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1062          * return value to 0.
1063          */
1064 }
1065
1066 void
1067 cpu_setregs(void)
1068 {
1069         unsigned int cr0;
1070
1071         cr0 = rcr0();
1072         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1073         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1074         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1075         load_cr0(cr0);
1076         load_gs(_udatasel);
1077 }
1078
1079 static int
1080 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1081 {
1082         int error;
1083         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1084                 req);
1085         if (!error && req->newptr)
1086                 resettodr();
1087         return (error);
1088 }
1089
1090 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1091         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1092
1093 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1094         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1095
1096 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1097         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1098
1099 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1100         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1101
1102 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1103 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1104         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1105
1106 /*
1107  * Initialize 386 and configure to run kernel
1108  */
1109
1110 /*
1111  * Initialize segments & interrupt table
1112  */
1113
1114 int _default_ldt;
1115 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1116 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1117 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1118 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1119
1120 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1121 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1122
1123 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1124 extern int has_f00f_bug;
1125 #endif
1126
1127 static struct i386tss dblfault_tss;
1128 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1129
1130 extern  struct user *proc0paddr;
1131
1132
1133 /* software prototypes -- in more palatable form */
1134 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1135 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1136 {       0x0,                    /* segment base address  */
1137         0x0,                    /* length */
1138         0,                      /* segment type */
1139         0,                      /* segment descriptor priority level */
1140         0,                      /* segment descriptor present */
1141         0, 0,
1142         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1143         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1144 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1145 {       0x0,                    /* segment base address  */
1146         0xfffff,                /* length - all address space */
1147         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1148         0,                      /* segment descriptor priority level */
1149         1,                      /* segment descriptor present */
1150         0, 0,
1151         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1152         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1153 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1154 {       0x0,                    /* segment base address  */
1155         0xfffff,                /* length - all address space */
1156         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1157         0,                      /* segment descriptor priority level */
1158         1,                      /* segment descriptor present */
1159         0, 0,
1160         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1161         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1162 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1163 {       0x0,                    /* segment base address  */
1164         0xfffff,                /* length - all address space */
1165         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1166         0,                      /* segment descriptor priority level */
1167         1,                      /* segment descriptor present */
1168         0, 0,
1169         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1170         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1171 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1172 {
1173         0x0,                    /* segment base address */
1174         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1175         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1176         0,                      /* segment descriptor priority level */
1177         1,                      /* segment descriptor present */
1178         0, 0,
1179         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1180         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1181 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1182 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1183         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1184         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1185         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1186         1,                      /* segment descriptor present */
1187         0, 0,
1188         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1189         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1190 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1191 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1192         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1193         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1194         0,                      /* segment descriptor priority level */
1195         1,                      /* segment descriptor present */
1196         0, 0,
1197         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1198         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1199 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1200 {       0x0,                    /* segment base address  */
1201         0x0,                    /* length - all address space */
1202         0,                      /* segment type */
1203         0,                      /* segment descriptor priority level */
1204         0,                      /* segment descriptor present */
1205         0, 0,
1206         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1207         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1208 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1209 {       0x400,                  /* segment base address */
1210         0xfffff,                /* length */
1211         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1212         0,                      /* segment descriptor priority level */
1213         1,                      /* segment descriptor present */
1214         0, 0,
1215         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1216         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1217 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1218 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1219         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1220         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1221         0,                      /* segment descriptor priority level */
1222         1,                      /* segment descriptor present */
1223         0, 0,
1224         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1225         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1226 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1227 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1228         0xfffff,                /* length */
1229         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1230         0,                      /* segment descriptor priority level */
1231         1,                      /* segment descriptor present */
1232         0, 0,
1233         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1234         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1235 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1236 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1237         0xfffff,                /* length */
1238         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1239         0,                      /* segment descriptor priority level */
1240         1,                      /* segment descriptor present */
1241         0, 0,
1242         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1243         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1244 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1245 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1246         0xfffff,                /* length */
1247         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1248         0,                      /* segment descriptor priority level */
1249         1,                      /* segment descriptor present */
1250         0, 0,
1251         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1252         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1253 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1254 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1255         0xfffff,                /* length */
1256         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1257         0,                      /* segment descriptor priority level */
1258         1,                      /* segment descriptor present */
1259         0, 0,
1260         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1261         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1262 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1263 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1264         0xfffff,                /* length */
1265         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1266         0,                      /* segment descriptor priority level */
1267         1,                      /* segment descriptor present */
1268         0, 0,
1269         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1270         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1271 /* GTLS_START 15 TLS */
1272 {       0x0,                    /* segment base address  */
1273         0x0,                    /* length */
1274         0,                      /* segment type */
1275         0,                      /* segment descriptor priority level */
1276         0,                      /* segment descriptor present */
1277         0, 0,
1278         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1279         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1280 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1281 {       0x0,                    /* segment base address  */
1282         0x0,                    /* length */
1283         0,                      /* segment type */
1284         0,                      /* segment descriptor priority level */
1285         0,                      /* segment descriptor present */
1286         0, 0,
1287         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1288         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1289 /* GTLS_END 17 TLS */
1290 {       0x0,                    /* segment base address  */
1291         0x0,                    /* length */
1292         0,                      /* segment type */
1293         0,                      /* segment descriptor priority level */
1294         0,                      /* segment descriptor present */
1295         0, 0,
1296         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1297         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1298 };
1299
1300 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1301         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1302 {       0x0,                    /* segment base address  */
1303         0x0,                    /* length - all address space */
1304         0,                      /* segment type */
1305         0,                      /* segment descriptor priority level */
1306         0,                      /* segment descriptor present */
1307         0, 0,
1308         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1309         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1310         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1311 {       0x0,                    /* segment base address  */
1312         0x0,                    /* length - all address space */
1313         0,                      /* segment type */
1314         0,                      /* segment descriptor priority level */
1315         0,                      /* segment descriptor present */
1316         0, 0,
1317         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1318         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1319         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1320 {       0x0,                    /* segment base address  */
1321         0x0,                    /* length - all address space */
1322         0,                      /* segment type */
1323         0,                      /* segment descriptor priority level */
1324         0,                      /* segment descriptor present */
1325         0, 0,
1326         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1327         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1328         /* Code Descriptor for user */
1329 {       0x0,                    /* segment base address  */
1330         0xfffff,                /* length - all address space */
1331         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1332         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1333         1,                      /* segment descriptor present */
1334         0, 0,
1335         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1336         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1337         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1338 {       0x0,                    /* segment base address  */
1339         0x0,                    /* length - all address space */
1340         0,                      /* segment type */
1341         0,                      /* segment descriptor priority level */
1342         0,                      /* segment descriptor present */
1343         0, 0,
1344         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1345         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1346         /* Data Descriptor for user */
1347 {       0x0,                    /* segment base address  */
1348         0xfffff,                /* length - all address space */
1349         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1350         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1351         1,                      /* segment descriptor present */
1352         0, 0,
1353         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1354         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1355 };
1356
1357 void
1358 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1359 {
1360         struct gate_descriptor *ip;
1361
1362         ip = idt + idx;
1363         ip->gd_looffset = (int)func;
1364         ip->gd_selector = selec;
1365         ip->gd_stkcpy = 0;
1366         ip->gd_xx = 0;
1367         ip->gd_type = typ;
1368         ip->gd_dpl = dpl;
1369         ip->gd_p = 1;
1370         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1371 }
1372
1373 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1374
1375 extern inthand_t
1376         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1377         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1378         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1379         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1380         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1381         IDTVEC(rsvd0);
1382 extern inthand_t
1383         IDTVEC(int0x80_syscall);
1384
1385 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1386 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1387 #endif
1388
1389 void
1390 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1391 {
1392         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1393         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1394         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1395         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1396         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1397         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1398         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1403  * available physical memory in the system, then test this memory and
1404  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1405  *
1406  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1407  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1408  *
1409  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1410  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1411  */
1412 static void
1413 getmemsize(int first)
1414 {
1415         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1416         int hasbrokenint12;
1417         u_int basemem, extmem;
1418         struct vm86frame vmf;
1419         struct vm86context vmc;
1420         vm_offset_t pa;
1421         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1422         pt_entry_t *pte;
1423         quad_t maxmem;
1424         struct {
1425                 u_int64_t base;
1426                 u_int64_t length;
1427                 u_int32_t type;
1428         } *smap;
1429         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1430
1431         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1432         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1433         basemem = 0;
1434
1435         /*
1436          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1437          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1438          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1439          */
1440         hasbrokenint12 = 0;
1441         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1442         if (hasbrokenint12) {
1443                 goto int15e820;
1444         }
1445
1446         /*
1447          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1448          * value give the bios some scribble space just in case.
1449          */
1450         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1451         basemem = vmf.vmf_ax;
1452         if (basemem > 640) {
1453                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1454                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1455                 basemem = 636;
1456         }
1457
1458         /*
1459          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1460          * between the end of base memory and the start of
1461          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1462          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1463          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1464          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1465          * to begin with and then parts of it are remapped.
1466          * The parts that aren't remapped form holes that
1467          * remain read-only and are unused by the kernel.
1468          * The base memory area is below the physical end of
1469          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1470          * The part of it from PAGE_SIZE to
1471          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1472          * remapped and used by the kernel later.)
1473          *
1474          * This code is similar to the code used in
1475          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1476          * allocated we simply change the mapping.
1477          */
1478         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1479              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1480                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1481                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1482         }
1483
1484         /*
1485          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1486          * that the bios can scribble on it.
1487          */
1488         pte = vm86paddr;
1489         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1490                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1491
1492 int15e820:
1493         /*
1494          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1495          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1496          */
1497         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1498         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1499
1500         /*
1501          * get memory map with INT 15:E820
1502          */
1503 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1504 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1505
1506         vmc.npages = 0;
1507         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1508         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1509
1510         physmap_idx = 0;
1511         vmf.vmf_ebx = 0;
1512         do {
1513                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1514                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1515                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1516                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1517                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1518                         break;
1519                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1520                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1521                                 smap->type,
1522                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1523                                 (u_int32_t)smap->base,
1524                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1525                                 (u_int32_t)smap->length);
1526
1527                 if (smap->type != 0x01)
1528                         goto next_run;
1529
1530                 if (smap->length == 0)
1531                         goto next_run;
1532
1533                 Realmem += smap->length;
1534
1535                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1536                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1537                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1538                         goto next_run;
1539                 }
1540
1541                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1542                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1543                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1544                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1545                                                 "memory region, ignoring "
1546                                                 "second region\n");
1547                                 }
1548                                 Realmem -= smap->length;
1549                                 goto next_run;
1550                         }
1551                 }
1552
1553                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1554                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1555                         goto next_run;
1556                 }
1557
1558                 physmap_idx += 2;
1559                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1560                         kprintf("Too many segments in the physical "
1561                                 "address map, giving up\n");
1562                         break;
1563                 }
1564                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1565                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1566 next_run:
1567                 ; /* fix GCC3.x warning */
1568         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1569
1570         /*
1571          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1572          */
1573         if (basemem == 0) {
1574                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1575                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1576                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1577                                 break;
1578                         }
1579                 }
1580
1581                 if (basemem == 0) {
1582                         basemem = 640;
1583                 }
1584
1585                 if (basemem > 640) {
1586                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1587                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1588                         basemem = 640;
1589                 }
1590
1591                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1592                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1593                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1594                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1595                 }
1596
1597                 pte = vm86paddr;
1598                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1599                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1600         }
1601
1602         if (physmap[1] != 0)
1603                 goto physmap_done;
1604
1605         /*
1606          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1607          */
1608         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1609         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1610                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1611         } else {
1612 #if 0
1613                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1614                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1615                 extmem = vmf.vmf_ax;
1616 #else
1617                 /*
1618                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1619                  */
1620                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1621 #endif
1622         }
1623
1624         /*
1625          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1626          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1627          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1628          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1629          * them beyond the limit.
1630          *
1631          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1632          *      chop it to 15MB.
1633          */
1634         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1635                 extmem = 15 * 1024;
1636
1637         physmap[0] = 0;
1638         physmap[1] = basemem * 1024;
1639         physmap_idx = 2;
1640         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1641         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1642
1643 physmap_done:
1644         /*
1645          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1646          */
1647
1648 #ifdef SMP
1649         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1650         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1651
1652         /* Save EBDA address, if any */
1653         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1654         ebda_addr <<= 4;
1655 #endif
1656
1657         /*
1658          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1659          * highest page of the physical address space.  It should be
1660          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1661          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1662          */
1663         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1664
1665 #ifdef MAXMEM
1666         Maxmem = MAXMEM / 4;
1667 #endif
1668
1669         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1670                 Maxmem = atop(maxmem);
1671
1672         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1673             (boothowto & RB_VERBOSE))
1674                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1675
1676         /*
1677          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1678          * extend the last memory segment to the new limit.
1679          */
1680         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1681                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1682
1683         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1684         pmap_bootstrap(first, 0);
1685
1686         /*
1687          * Size up each available chunk of physical memory.
1688          */
1689         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1690         pa_indx = 0;
1691         da_indx = 1;
1692         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1693         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1694         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1695
1696         pte = CMAP1;
1697
1698         /*
1699          * Get dcons buffer address
1700          */
1701         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1702             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1703                 dcons_addr = 0;
1704
1705         /*
1706          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1707          * round up the start address and round down the end address.
1708          */
1709         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1710                 vm_offset_t end;
1711
1712                 end = ptoa(Maxmem);
1713                 if (physmap[i + 1] < end)
1714                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1715                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1716                         int tmp, page_bad, full;
1717 #if 0
1718                         int *ptr = 0;
1719 #else
1720                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1721 #endif
1722                         full = FALSE;
1723
1724                         /*
1725                          * block out kernel memory as not available.
1726                          */
1727                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1728                                 goto do_dump_avail;
1729
1730                         /*
1731                          * block out dcons buffer
1732                          */
1733                         if (dcons_addr > 0
1734                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1735                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1736                                 goto do_dump_avail;
1737
1738                         page_bad = FALSE;
1739
1740                         /*
1741                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1742                          */
1743                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1744                         cpu_invltlb();
1745
1746                         tmp = *(int *)ptr;
1747                         /*
1748                          * Test for alternating 1's and 0's
1749                          */
1750                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1751                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1752                                 page_bad = TRUE;
1753                         }
1754                         /*
1755                          * Test for alternating 0's and 1's
1756                          */
1757                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1758                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1759                         page_bad = TRUE;
1760                         }
1761                         /*
1762                          * Test for all 1's
1763                          */
1764                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1765                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1766                                 page_bad = TRUE;
1767                         }
1768                         /*
1769                          * Test for all 0's
1770                          */
1771                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1772                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1773                                 page_bad = TRUE;
1774                         }
1775                         /*
1776                          * Restore original value.
1777                          */
1778                         *(int *)ptr = tmp;
1779
1780                         /*
1781                          * Adjust array of valid/good pages.
1782                          */
1783                         if (page_bad == TRUE) {
1784                                 continue;
1785                         }
1786                         /*
1787                          * If this good page is a continuation of the
1788                          * previous set of good pages, then just increase
1789                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1790                          * Note that "end" points one higher than end,
1791                          * making the range >= start and < end.
1792                          * If we're also doing a speculative memory
1793                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1794                          * so that we keep going. The first bad page
1795                          * will terminate the loop.
1796                          */
1797                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1798                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1799                         } else {
1800                                 pa_indx++;
1801                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1802                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1803                                         pa_indx--;
1804                                         full = TRUE;
1805                                         goto do_dump_avail;
1806                                 }
1807                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1808                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1809                         }
1810                         physmem++;
1811 do_dump_avail:
1812                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1813                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1814                         } else {
1815                                 da_indx++;
1816                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1817                                         da_indx--;
1818                                         goto do_next;
1819                                 }
1820                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1821                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1822                         }
1823 do_next:
1824                         if (full)
1825                                 break;
1826
1827                 }
1828         }
1829         *pte = 0;
1830         cpu_invltlb();
1831
1832         /*
1833          * XXX
1834          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1835          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1836          * calculation, etc.).
1837          */
1838         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1839             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1840                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1841                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1842                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1843         }
1844
1845         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1846
1847         /* Trim off space for the message buffer. */
1848         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1849
1850         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1851 }
1852
1853 #ifdef SMP
1854 #ifdef APIC_IO
1855 int apic_io_enable = 1; /* Enabled by default for kernels compiled w/APIC_IO */
1856 #else
1857 int apic_io_enable = 0; /* Disabled by default for kernels compiled without */
1858 #endif
1859 TUNABLE_INT("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1860 extern struct machintr_abi MachIntrABI_APIC;
1861 #endif
1862
1863 extern struct machintr_abi MachIntrABI_ICU;
1864 struct machintr_abi MachIntrABI;
1865
1866 /*
1867  * IDT VECTORS:
1868  *      0       Divide by zero
1869  *      1       Debug
1870  *      2       NMI
1871  *      3       BreakPoint
1872  *      4       OverFlow
1873  *      5       Bound-Range
1874  *      6       Invalid OpCode
1875  *      7       Device Not Available (x87)
1876  *      8       Double-Fault
1877  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1878  *      10      Invalid-TSS
1879  *      11      Segment not present
1880  *      12      Stack
1881  *      13      General Protection
1882  *      14      Page Fault
1883  *      15      Reserved
1884  *      16      x87 FP Exception pending
1885  *      17      Alignment Check
1886  *      18      Machine Check
1887  *      19      SIMD floating point
1888  *      20-31   reserved
1889  *      32-255  INTn/external sources
1890  */
1891 void
1892 init386(int first)
1893 {
1894         struct gate_descriptor *gdp;
1895         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1896         struct mdglobaldata *gd;
1897
1898         /*
1899          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1900          */
1901         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1902         bzero(gd, sizeof(*gd));
1903
1904         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1905         thread0.td_gd = &gd->mi;
1906
1907         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1908
1909         metadata_missing = 0;
1910         if (bootinfo.bi_modulep) {
1911                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1912                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1913         } else {
1914                 metadata_missing = 1;
1915         }
1916         if (bootinfo.bi_envp)
1917                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1918
1919         /*
1920          * Setup MachIntrABI
1921          * XXX: Where is the correct place for it?
1922          */
1923         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1924 #ifdef SMP
1925         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1926         if (apic_io_enable)
1927                 MachIntrABI = MachIntrABI_APIC;
1928 #endif
1929
1930         /*
1931          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1932          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1933          */
1934         ncpus = 1;
1935         ncpus2 = 1;
1936         ncpus_fit = 1;
1937         /* Init basic tunables, hz etc */
1938         init_param1();
1939
1940         /*
1941          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1942          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1943          * the address space
1944          */
1945         /*
1946          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1947          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1948          */
1949         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1950         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1951
1952         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1953                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1954         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1955         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1956                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1957
1958         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1959
1960         /*
1961          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1962          * early in the boot sequence because the system assumes
1963          * that 'curthread' is never NULL.
1964          */
1965
1966         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1967 #ifdef BDE_DEBUGGER
1968                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1969                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1970                         continue;
1971 #endif
1972                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1973         }
1974
1975         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1976         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1977         lgdt(&r_gdt);
1978
1979         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1980         cpu_gdinit(gd, 0);
1981         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1982         safepri = TDPRI_MAX;
1983
1984         /* make ldt memory segments */
1985         /*
1986          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1987          * should be spelled ...MAX_USER...
1988          */
1989         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1990         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1991         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1992                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1993
1994         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1995         lldt(_default_ldt);
1996         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1997         /* spinlocks and the BGL */
1998         init_locks();
1999
2000         /*
2001          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2002          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2003          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2004          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2005          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2006          * determine the fault address.
2007          */
2008         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2009 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2010                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2011 #else
2012                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2013 #endif
2014         }
2015         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2016         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2017         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2018         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2019         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2020         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2021         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2022         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2023         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2024         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2025         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2026         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2028         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2030         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2031         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2033         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2035         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2036                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037
2038         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2039         r_idt.rd_base = (int) idt;
2040         lidt(&r_idt);
2041
2042         /*
2043          * Initialize the console before we print anything out.
2044          */
2045         cninit();
2046
2047         if (metadata_missing)
2048                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2049
2050 #if     NISA >0
2051         isa_defaultirq();
2052 #endif
2053         rand_initialize();
2054
2055 #ifdef DDB
2056         kdb_init();
2057         if (boothowto & RB_KDB)
2058                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2059 #endif
2060
2061         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2062         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2063         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2064         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2065
2066         /*
2067          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2068          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2069          */
2070         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2071         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2072         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2073         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2074         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2075         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2076         ltr(gsel_tss);
2077
2078         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2079             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2080         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2081             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2082         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2083         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2084         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2085         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2086             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2087         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2088         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2089         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2090
2091         vm86_initialize();
2092         getmemsize(first);
2093         init_param2(physmem);
2094
2095         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2096
2097         /* Map the message buffer. */
2098         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2099                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2100
2101         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2102
2103         /* make a call gate to reenter kernel with */
2104         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2105
2106         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2107         gdp->gd_looffset = x++;
2108         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2109         gdp->gd_stkcpy = 1;
2110         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2111         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2112         gdp->gd_p = 1;
2113         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2114
2115         /* XXX does this work? */
2116         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2117         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2118
2119         /* transfer to user mode */
2120
2121         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2122         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2123
2124         /* setup proc 0's pcb */
2125         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2126         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2127         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2128         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2133  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2134  * data space were allocated in locore.
2135  *
2136  * Note: the idlethread's cpl is 0
2137  *
2138  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2139  */
2140 void
2141 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2142 {
2143         if (cpu)
2144                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2145
2146         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2147                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2148                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2149                         0, &gd->mi);
2150         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2151         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2152         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2153         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2154 }
2155
2156 int
2157 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2158 {
2159         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2160             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2161                 return (TRUE);
2162         }
2163         return (FALSE);
2164 }
2165
2166 struct globaldata *
2167 globaldata_find(int cpu)
2168 {
2169         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2170         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2171 }
2172
2173 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2174 static void f00f_hack(void *unused);
2175 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2176
2177 static void
2178 f00f_hack(void *unused)
2179 {
2180         struct gate_descriptor *new_idt;
2181         vm_offset_t tmp;
2182
2183         if (!has_f00f_bug)
2184                 return;
2185
2186         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2187
2188         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2189
2190         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2191         if (tmp == 0)
2192                 panic("kmem_alloc returned 0");
2193         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2194                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2195         /* Put the first seven entries in the lower page */
2196         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2197         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2198         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2199         lidt(&r_idt);
2200         idt = new_idt;
2201         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2202                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2203                 panic("vm_map_protect failed");
2204         return;
2205 }
2206 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2207
2208 int
2209 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2210 {
2211         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2212         return (0);
2213 }
2214
2215 int
2216 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2217 {
2218         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2219         return (0);
2220 }
2221
2222 int
2223 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2224 {
2225         struct trapframe *tp;
2226
2227         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2228         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2229         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2230         regs->r_es = tp->tf_es;
2231         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2232         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2233         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2234         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2235         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2236         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2237         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2238         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2239         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2240         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2241         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2242         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2243         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2244         return (0);
2245 }
2246
2247 int
2248 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2249 {
2250         struct trapframe *tp;
2251
2252         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2253         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2254             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2255                 return (EINVAL);
2256         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2257         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2258         tp->tf_es = regs->r_es;
2259         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2260         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2261         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2262         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2263         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2264         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2265         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2266         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2267         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2268         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2269         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2270         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2271         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2272         return (0);
2273 }
2274
2275 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2276 static void
2277 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2278 {
2279         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2280         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2281         int i;
2282
2283         /* FPU control/status */
2284         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2285         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2286         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2287         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2288         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2289         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2290         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2291         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2292
2293         /* FPU registers */
2294         for (i = 0; i < 8; ++i)
2295                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2296
2297         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2298 }
2299
2300 static void
2301 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2302 {
2303         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2304         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2305         int i;
2306
2307         /* FPU control/status */
2308         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2309         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2310         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2311         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2312         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2313         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2314         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2315         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2316
2317         /* FPU registers */
2318         for (i = 0; i < 8; ++i)
2319                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2320
2321         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2322 }
2323 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2324
2325 int
2326 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2327 {
2328 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2329         if (cpu_fxsr) {
2330                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2331                                 (struct save87 *)fpregs);
2332                 return (0);
2333         }
2334 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2335         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2336         return (0);
2337 }
2338
2339 int
2340 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2341 {
2342 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2343         if (cpu_fxsr) {
2344                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2345                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2346                 return (0);
2347         }
2348 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2349         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2350         return (0);
2351 }
2352
2353 int
2354 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2355 {
2356         if (lp == NULL) {
2357                 dbregs->dr0 = rdr0();
2358                 dbregs->dr1 = rdr1();
2359                 dbregs->dr2 = rdr2();
2360                 dbregs->dr3 = rdr3();
2361                 dbregs->dr4 = rdr4();
2362                 dbregs->dr5 = rdr5();
2363                 dbregs->dr6 = rdr6();
2364                 dbregs->dr7 = rdr7();
2365         } else {
2366                 struct pcb *pcb;
2367
2368                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2369                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2370                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2371                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2372                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2373                 dbregs->dr4 = 0;
2374                 dbregs->dr5 = 0;
2375                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2376                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2377         }
2378         return (0);
2379 }
2380
2381 int
2382 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2383 {
2384         if (lp == NULL) {
2385                 load_dr0(dbregs->dr0);
2386                 load_dr1(dbregs->dr1);
2387                 load_dr2(dbregs->dr2);
2388                 load_dr3(dbregs->dr3);
2389                 load_dr4(dbregs->dr4);
2390                 load_dr5(dbregs->dr5);
2391                 load_dr6(dbregs->dr6);
2392                 load_dr7(dbregs->dr7);
2393         } else {
2394                 struct pcb *pcb;
2395                 struct ucred *ucred;
2396                 int i;
2397                 uint32_t mask1, mask2;
2398
2399                 /*
2400                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2401                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2402                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2403                  * TRCTRAP.
2404                  */
2405                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2406                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2407                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2408                                 return (EINVAL);
2409
2410                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2411                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2412
2413                 /*
2414                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2415                  * process's address space.  If a process could do this, it
2416                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2417                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2418                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2419                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2420                  * uid 0.
2421                  *
2422                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2423                  * address space is written into from within the kernel
2424                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2425                  * from within kernel mode?
2426                  */
2427
2428                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2429                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2430                                 /* dr0 is enabled */
2431                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2432                                         return (EINVAL);
2433                         }
2434
2435                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2436                                 /* dr1 is enabled */
2437                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2438                                         return (EINVAL);
2439                         }
2440
2441                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2442                                 /* dr2 is enabled */
2443                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2444                                         return (EINVAL);
2445                         }
2446
2447                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2448                                 /* dr3 is enabled */
2449                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2450                                         return (EINVAL);
2451                         }
2452                 }
2453
2454                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2455                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2456                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2457                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2458                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2459                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2460
2461                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2462         }
2463
2464         return (0);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2469  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2470  */
2471 int
2472 user_dbreg_trap(void)
2473 {
2474         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2475         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2476         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2477         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2478         int i;
2479
2480         dr7 = rdr7();
2481         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2482                 /*
2483                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2484                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2485                  * hardware debug registers
2486                  */
2487                 return 0;
2488         }
2489
2490         nbp = 0;
2491         dr6 = rdr6();
2492         bp = dr6 & 0x0000000f;
2493
2494         if (!bp) {
2495                 /*
2496                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2497                  * trap was not caused by any of the debug registers
2498                  */
2499                 return 0;
2500         }
2501
2502         /*
2503          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2504          * which ones and if any of them are user space addresses
2505          */
2506
2507         if (bp & 0x01) {
2508                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2509         }
2510         if (bp & 0x02) {
2511                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2512         }
2513         if (bp & 0x04) {
2514                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2515         }
2516         if (bp & 0x08) {
2517                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2518         }
2519
2520         for (i=0; i<nbp; i++) {
2521                 if (addr[i] <
2522                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2523                         /*
2524                          * addr[i] is in user space
2525                          */
2526                         return nbp;
2527                 }
2528         }
2529
2530         /*
2531          * None of the breakpoints are in user space.
2532          */
2533         return 0;
2534 }
2535
2536
2537 #ifndef DDB
2538 void
2539 Debugger(const char *msg)
2540 {
2541         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2542 }
2543 #endif /* no DDB */
2544
2545 #ifdef DDB
2546
2547 /*
2548  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2549  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2550  * called inside DDB.
2551  *
2552  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2553  */
2554
2555 #undef inb
2556 #undef outb
2557
2558 /* silence compiler warnings */
2559 u_char inb(u_int);
2560 void outb(u_int, u_char);
2561
2562 u_char
2563 inb(u_int port)
2564 {
2565         u_char  data;
2566         /*
2567          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2568          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2569          * if we tell it to load (u_short) port.
2570          */
2571         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2572         return (data);
2573 }
2574
2575 void
2576 outb(u_int port, u_char data)
2577 {
2578         u_char  al;
2579         /*
2580          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2581          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2582          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2583          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2584          */
2585         al = data;
2586         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2587 }
2588
2589 #endif /* DDB */
2590
2591
2592
2593 #include "opt_cpu.h"
2594
2595
2596 /*
2597  * initialize all the SMP locks
2598  */
2599
2600 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2601 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2602
2603 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2604 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2605
2606 /* critical region around INTR() routines */
2607 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2608
2609 /* lock region used by kernel profiling */
2610 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2611
2612 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2613 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2614
2615 /* lock regions around the clock hardware */
2616 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2617
2618 /* lock around the MP rendezvous */
2619 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2620
2621 static void
2622 init_locks(void)
2623 {
2624         /*
2625          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2626          */
2627         /*
2628          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2629          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2630          */
2631 #ifdef SMP
2632         cpu_get_initial_mplock();
2633 #endif
2634         /* DEPRECATED */
2635         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2636         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2637         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2638         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2639         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2640         spin_lock_init(&com_spinlock);
2641         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2642
2643         /* our token pool needs to work early */
2644         lwkt_token_pool_init();
2645 }