sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.104 2006/11/07 20:48:15 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77 #include <sys/reg.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 121
 122 extern void init386 (int first);
 123 extern void dblfault_handler (void);
 124
 125 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 126 extern void finishidentcpu(void);
 127 extern void panicifcpuunsupported(void);
 128 extern void initializecpu(void);
 129
 130 static void cpu_startup (void *);
 131 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 132 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 133 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 134 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 135 #ifdef DIRECTIO
 136 extern void ffs_rawread_setup(void);
 137 #endif /* DIRECTIO */
 138 static void init_locks(void);
 139
 140 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 141
 142 int     _udatasel, _ucodesel;
 143 u_int   atdevbase;
 144 #ifdef SMP
 145 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 146 #else
 147 int64_t tsc_offsets[1];
 148 #endif
 149
 150 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 151 extern int swtch_optim_stats;
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 153         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 155         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 156 #endif
 157
 158 int physmem = 0;
 159 int cold = 1;
 160
 161 static int
 162 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 163 {
 164         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 165         return (error);
 166 }
 167
 168 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 169         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 170
 171 static int
 172 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 173 {
 174         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 175                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 176         return (error);
 177 }
 178
 179 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 180         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 181
 182 static int
 183 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 184 {
 185         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 186                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 187         return (error);
 188 }
 189
 190 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 191         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 192
 193 static int
 194 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 195 {
 196         int error;
 197
 198         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 199          * some initial nulls).
 200          */
 201         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 202                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 203         if(error) return(error);
 204         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 205                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 206                         msgbufp->msg_bufr,req);
 207         }
 208         return(error);
 209 }
 210
 211 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 212         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 213
 214 static int msgbuf_clear;
 215
 216 static int
 217 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 218 {
 219         int error;
 220         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 221                 req);
 222         if (!error && req->newptr) {
 223                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 224                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 225                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 226                 msgbuf_clear=0;
 227         }
 228         return (error);
 229 }
 230
 231 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 232         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 233         "Clear kernel message buffer");
 234
 235 int bootverbose = 0;
 236 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 237 long dumplo;
 238
 239 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 240
 241 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 242 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 243 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 244 static struct trapframe proc0_tf;
 245
 246 static void
 247 cpu_startup(void *dummy)
 248 {
 249         caddr_t v;
 250         vm_offset_t minaddr;
 251         vm_offset_t maxaddr;
 252         vm_size_t size = 0;
 253         int firstaddr;
 254
 255         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 256                 bootverbose++;
 257
 258         /*
 259          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 260          */
 261         printf("%s", version);
 262         startrtclock();
 263         printcpuinfo();
 264         panicifcpuunsupported();
 265 #ifdef PERFMON
 266         perfmon_init();
 267 #endif
 268         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 269         /*
 270          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 271          */
 272         if (bootverbose) {
 273                 int indx;
 274
 275                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 276                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 277                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 278
 279                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 280                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 281                             size1 / PAGE_SIZE);
 282                 }
 283         }
 284
 285         /*
 286          * Allocate space for system data structures.
 287          * The first available kernel virtual address is in "v".
 288          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 289          * As pages of memory are allocated and cleared,
 290          * "firstaddr" is incremented.
 291          * An index into the kernel page table corresponding to the
 292          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 293          */
 294
 295         /*
 296          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 297          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 298          * addresses to the various data structures.
 299          */
 300         firstaddr = 0;
 301 again:
 302         v = (caddr_t)firstaddr;
 303
 304 #define valloc(name, type, num) \
 305             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 306 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 307             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 308
 309         /*
 310          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 311          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 312          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 313          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 314          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 315          * maxbcache bytes.
 316          *
 317          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 318          */
 319         if (nbuf == 0) {
 320                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 321                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 322
 323                 nbuf = 50;
 324                 if (kbytes > 4096)
 325                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 326                 if (kbytes > 65536)
 327                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 328                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 329                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 330         }
 331
 332         /*
 333          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 334          * kernel_map.
 335          */
 336         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 337             (BKVASIZE * 2)) {
 338                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 339                     (BKVASIZE * 2);
 340                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 341         }
 342
 343         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 344 #ifdef NSWBUF_MIN
 345         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 346                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 347 #endif
 348 #ifdef DIRECTIO
 349         ffs_rawread_setup();
 350 #endif
 351
 352         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 353         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 354
 355         /*
 356          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 357          */
 358         if (firstaddr == 0) {
 359                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 360                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 361                 if (firstaddr == 0)
 362                         panic("startup: no room for tables");
 363                 goto again;
 364         }
 365
 366         /*
 367          * End of second pass, addresses have been assigned
 368          */
 369         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 370                 panic("startup: table size inconsistency");
 371
 372         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 373                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 374         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 375                                 (nbuf*BKVASIZE));
 376         buffer_map->system_map = 1;
 377         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 378                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 379         pager_map->system_map = 1;
 380         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 381                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 382
 383 #if defined(USERCONFIG)
 384         userconfig();
 385         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 386 #endif
 387
 388         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 389             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 390
 391         /*
 392          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 393          */
 394         bufinit();
 395         vm_pager_bufferinit();
 396
 397 #ifdef SMP
 398         /*
 399          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 400          */
 401         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 402         mp_announce();
 403 #endif  /* SMP */
 404         cpu_setregs();
 405 }
 406
 407 /*
 408  * Send an interrupt to process.
 409  *
 410  * Stack is set up to allow sigcode stored
 411  * at top to call routine, followed by kcall
 412  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 413  * resets the signal mask, the stack, and the
 414  * frame pointer, it returns to the user
 415  * specified pc, psl.
 416  */
 417 void
 418 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 419 {
 420         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 421         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 422         struct trapframe *regs;
 423         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 424         struct sigframe sf, *sfp;
 425         int oonstack;
 426
 427         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 428         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 429
 430         /* save user context */
 431         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 432         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 433         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 434         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 435         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 436         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 437
 438         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 439         /* XXX lwp flags */
 440         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 441             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 442                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 443                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 444                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 445         }
 446         else
 447                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 448
 449         /* Translate the signal is appropriate */
 450         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 451                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 452                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 453         }
 454
 455         /* Build the argument list for the signal handler. */
 456         sf.sf_signum = sig;
 457         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 458         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 459                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 460                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 461                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 462
 463                 /* fill siginfo structure */
 464                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 465                 sf.sf_si.si_code = code;
 466                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 467         }
 468         else {
 469                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 470                 sf.sf_siginfo = code;
 471                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 472                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 473         }
 474
 475         /*
 476          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 477          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 478          * eflags.
 479          */
 480         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 481                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 482                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 483
 484                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 485                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 487                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 488
 489                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 490                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 491                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 492                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 493
 494                 /*
 495                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 496                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 497                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 498                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 499                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 500                  */
 501                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 502         }
 503
 504         /*
 505          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 506          */
 507         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 508                 /*
 509                  * Something is wrong with the stack pointer.
 510                  * ...Kill the process.
 511                  */
 512                 sigexit(p, SIGILL);
 513         }
 514
 515         regs->tf_esp = (int)sfp;
 516         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 517         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 518         regs->tf_cs = _ucodesel;
 519         regs->tf_ds = _udatasel;
 520         regs->tf_es = _udatasel;
 521         regs->tf_fs = _udatasel;
 522         regs->tf_ss = _udatasel;
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 527  * VM context.
 528  *
 529  * Allow userland to set or maintain PSL_RF, the resume flag.  This flag
 530  * basically controls whether the return PC should skip the first instruction
 531  * (as in an explicit system call) or re-execute it (as in an exception).
 532  */
 533 int
 534 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 535 {
 536         frame->tf_cs = _ucodesel;
 537         frame->tf_ds = _udatasel;
 538         frame->tf_es = _udatasel;
 539         frame->tf_fs = _udatasel;
 540         frame->tf_ss = _udatasel;
 541         frame->tf_eflags &= (PSL_USER | PSL_RF);
 542         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 543         return(0);
 544 }
 545
 546 /*
 547  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 548  *
 549  * System call to cleanup state after a signal
 550  * has been taken.  Reset signal mask and
 551  * stack state from context left by sendsig (above).
 552  * Return to previous pc and psl as specified by
 553  * context left by sendsig. Check carefully to
 554  * make sure that the user has not modified the
 555  * state to gain improper privileges.
 556  */
 557 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 558 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 559
 560 int
 561 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 562 {
 563         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 564         struct trapframe *regs;
 565         ucontext_t *ucp;
 566         int cs, eflags;
 567
 568         ucp = uap->sigcntxp;
 569
 570         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 571                 return (EFAULT);
 572
 573         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 574         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 575
 576         if (eflags & PSL_VM) {
 577                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 578                 struct vm86_kernel *vm86;
 579
 580                 /*
 581                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 582                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 583                  */
 584                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 585                         return (EINVAL);
 586                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 587                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 588                         return (EINVAL);
 589
 590                 /* go back to user mode if both flags are set */
 591                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 592                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 593
 594                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 595                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 596                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 597                 } else {
 598                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 599                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 600                 }
 601                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 602                 tf->tf_eflags = eflags;
 603                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 604                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 605                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 606                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 607                 tf->tf_ds = _udatasel;
 608                 tf->tf_es = _udatasel;
 609                 tf->tf_fs = _udatasel;
 610         } else {
 611                 /*
 612                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 613                  */
 614                 /*
 615                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 616                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 617                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 618                  * the signal context during signal handling and there is no
 619                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 620                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 621                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 622                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 623                  */
 624                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 625                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 626                         return(EINVAL);
 627                 }
 628
 629                 /*
 630                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 631                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 632                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 633                  */
 634                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 635                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 636                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 637                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 638                         return(EINVAL);
 639                 }
 640                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 641         }
 642
 643         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 644                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 645         else
 646                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 647
 648         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 649         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 650         return(EJUSTRETURN);
 651 }
 652
 653 /*
 654  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 655  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 656  * already been pushed on the stack.
 657  */
 658 struct upc_frame {
 659         register_t      eax;
 660         register_t      ecx;
 661         register_t      edx;
 662         register_t      flags;
 663         register_t      oldip;
 664 };
 665
 666 void
 667 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 668 {
 669         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 670         struct trapframe *regs;
 671         struct upcall upcall;
 672         struct upc_frame upc_frame;
 673         int     crit_count = 0;
 674
 675         /*
 676          * Get the upcall data structure
 677          */
 678         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 679             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 680         ) {
 681                 vu->vu_pending = 0;
 682                 printf("bad upcall address\n");
 683                 return;
 684         }
 685
 686         /*
 687          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 688          * section count, mark the data structure as pending and return
 689          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 690          */
 691         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 692                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 693                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 694                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 695                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 696                 }
 697                 return;
 698         }
 699
 700         /*
 701          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 702          *
 703          * Bump our critical section count and set or clear the
 704          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 705          * pending.  The user will be responsible for calling
 706          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 707          */
 708         vu->vu_pending = 0;
 709         upcall.upc_pending = morepending;
 710         crit_count += TDPRI_CRIT;
 711         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 712                 sizeof(upcall.upc_pending));
 713         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 714                 sizeof(int));
 715
 716         /*
 717          * Construct a stack frame and issue the upcall
 718          */
 719         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 720         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 721         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 722         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 723         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 724         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 725         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 726             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 727                 printf("bad stack on upcall\n");
 728         } else {
 729                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 730                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 731                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 732                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 733                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 734         }
 735 }
 736
 737 /*
 738  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 739  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 740  * being overwritten by the syscall return value.
 741  *
 742  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 743  * and the function pointer in %eax.
 744  */
 745 int
 746 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 747 {
 748         struct upc_frame upc_frame;
 749         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 750         struct trapframe *regs;
 751         int error;
 752         struct upcall upcall;
 753         int crit_count;
 754
 755         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 756
 757         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 758         if (error == 0) {
 759             if (vu) {
 760                 /*
 761                  * This jumps us to the next ready context.
 762                  */
 763                 vu->vu_pending = 0;
 764                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 765                 crit_count = 0;
 766                 if (error == 0)
 767                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 768                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 769                 if (error == 0)
 770                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 771                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 772                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 773                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 774                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 775                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 776             } else {
 777                 /*
 778                  * This returns us to the originally interrupted code.
 779                  */
 780                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 781                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 782                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 783                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 784                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 785                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 786                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 787                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 788             }
 789         }
 790         if (error == 0)
 791                 error = EJUSTRETURN;
 792         return(error);
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Machine dependent boot() routine
 797  *
 798  * I haven't seen anything to put here yet
 799  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 800  */
 801 void
 802 cpu_boot(int howto)
 803 {
 804 }
 805
 806 /*
 807  * Shutdown the CPU as much as possible
 808  */
 809 void
 810 cpu_halt(void)
 811 {
 812         for (;;)
 813                 __asm__ ("hlt");
 814 }
 815
 816 /*
 817  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 818  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 819  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 820  *
 821  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 822  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 823  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 824  * critical section.
 825  *
 826  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 827  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 828  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 829  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 830  */
 831 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 832 static int      cpu_idle_hltcnt;
 833 static int      cpu_idle_spincnt;
 834 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 835     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 836 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 837     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 838 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 839     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 840
 841 static void
 842 cpu_idle_default_hook(void)
 843 {
 844         /*
 845          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 846          * following the sti.
 847          */
 848         __asm __volatile("sti; hlt");
 849 }
 850
 851 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 852 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 853
 854 void
 855 cpu_idle(void)
 856 {
 857         struct thread *td = curthread;
 858
 859         crit_exit();
 860         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 861         for (;;) {
 862                 /*
 863                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 864                  */
 865                 lwkt_switch();
 866
 867                 /*
 868                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 869                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 870                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 871                  */
 872                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 873                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 874                         __asm __volatile("cli");
 875                         splz();
 876                         if (!lwkt_runnable())
 877                             cpu_idle_hook();
 878 #ifdef SMP
 879                         else
 880                             __asm __volatile("pause");
 881 #endif
 882                         ++cpu_idle_hltcnt;
 883                 } else {
 884                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 885                         splz();
 886 #ifdef SMP
 887                         __asm __volatile("sti; pause");
 888 #else
 889                         __asm __volatile("sti");
 890 #endif
 891                         ++cpu_idle_spincnt;
 892                 }
 893         }
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Clear registers on exec
 898  */
 899 void
 900 setregs(struct lwp *lp, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 901 {
 902         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 903         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
 904
 905         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 906         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 907         load_gs(_udatasel);
 908
 909         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 910         user_ldt_free(pcb);
 911
 912         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 913         regs->tf_eip = entry;
 914         regs->tf_esp = stack;
 915         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 916         regs->tf_ss = _udatasel;
 917         regs->tf_ds = _udatasel;
 918         regs->tf_es = _udatasel;
 919         regs->tf_fs = _udatasel;
 920         regs->tf_cs = _ucodesel;
 921
 922         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 923         regs->tf_ebx = ps_strings;
 924
 925         /*
 926          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 927          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 928          */
 929         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 930                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 931                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 932                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 933                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 934                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 935                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 936                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 937                         /*
 938                          * Clear the debug registers on the running
 939                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 940                          * the next process we switch to.
 941                          */
 942                         reset_dbregs();
 943                 }
 944                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 945         }
 946
 947         /*
 948          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 949          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 950          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 951          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 952          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 953          */
 954         lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 955
 956         /*
 957          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 958          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 959          * in npxdna().
 960          */
 961         crit_enter();
 962         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 963
 964 #if NNPX > 0
 965         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 966         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 967 #endif
 968         crit_exit();
 969
 970         /*
 971          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 972          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 973          * return value to 0.
 974          */
 975 }
 976
 977 void
 978 cpu_setregs(void)
 979 {
 980         unsigned int cr0;
 981
 982         cr0 = rcr0();
 983         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 984         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 985 #ifdef I386_CPU
 986         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 987 #endif
 988                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 989         load_cr0(cr0);
 990         load_gs(_udatasel);
 991 }
 992
 993 static int
 994 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 995 {
 996         int error;
 997         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 998                 req);
 999         if (!error && req->newptr)
1000                 resettodr();
1001         return (error);
1002 }
1003
1004 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1005         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1006
1007 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1008         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1009
1010 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1011         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1012
1013 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1014         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1015
1016 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1017 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1018         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1019
1020 /*
1021  * Initialize 386 and configure to run kernel
1022  */
1023
1024 /*
1025  * Initialize segments & interrupt table
1026  */
1027
1028 int _default_ldt;
1029 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1030 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1031 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1032 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1033
1034 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1035 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1036
1037 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1038 extern int has_f00f_bug;
1039 #endif
1040
1041 static struct i386tss dblfault_tss;
1042 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1043
1044 extern  struct user *proc0paddr;
1045
1046
1047 /* software prototypes -- in more palatable form */
1048 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1049 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1050 {       0x0,                    /* segment base address  */
1051         0x0,                    /* length */
1052         0,                      /* segment type */
1053         0,                      /* segment descriptor priority level */
1054         0,                      /* segment descriptor present */
1055         0, 0,
1056         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1057         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1058 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1059 {       0x0,                    /* segment base address  */
1060         0xfffff,                /* length - all address space */
1061         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1062         0,                      /* segment descriptor priority level */
1063         1,                      /* segment descriptor present */
1064         0, 0,
1065         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1066         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1067 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1068 {       0x0,                    /* segment base address  */
1069         0xfffff,                /* length - all address space */
1070         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1071         0,                      /* segment descriptor priority level */
1072         1,                      /* segment descriptor present */
1073         0, 0,
1074         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1075         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1076 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1077 {       0x0,                    /* segment base address  */
1078         0xfffff,                /* length - all address space */
1079         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1080         0,                      /* segment descriptor priority level */
1081         1,                      /* segment descriptor present */
1082         0, 0,
1083         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1084         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1085 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1086 {
1087         0x0,                    /* segment base address */
1088         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1089         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1090         0,                      /* segment descriptor priority level */
1091         1,                      /* segment descriptor present */
1092         0, 0,
1093         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1094         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1095 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1096 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1097         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1098         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1099         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1100         1,                      /* segment descriptor present */
1101         0, 0,
1102         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1103         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1104 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1105 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1106         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1107         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1108         0,                      /* segment descriptor priority level */
1109         1,                      /* segment descriptor present */
1110         0, 0,
1111         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1112         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1113 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1114 {       0x0,                    /* segment base address  */
1115         0x0,                    /* length - all address space */
1116         0,                      /* segment type */
1117         0,                      /* segment descriptor priority level */
1118         0,                      /* segment descriptor present */
1119         0, 0,
1120         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1121         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1122 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1123 {       0x400,                  /* segment base address */
1124         0xfffff,                /* length */
1125         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1126         0,                      /* segment descriptor priority level */
1127         1,                      /* segment descriptor present */
1128         0, 0,
1129         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1130         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1131 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1132 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1133         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1134         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1135         0,                      /* segment descriptor priority level */
1136         1,                      /* segment descriptor present */
1137         0, 0,
1138         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1139         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1140 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1141 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1142         0xfffff,                /* length */
1143         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1144         0,                      /* segment descriptor priority level */
1145         1,                      /* segment descriptor present */
1146         0, 0,
1147         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1148         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1149 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1150 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1151         0xfffff,                /* length */
1152         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1153         0,                      /* segment descriptor priority level */
1154         1,                      /* segment descriptor present */
1155         0, 0,
1156         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1157         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1158 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1159 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1160         0xfffff,                /* length */
1161         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1162         0,                      /* segment descriptor priority level */
1163         1,                      /* segment descriptor present */
1164         0, 0,
1165         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1166         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1167 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1168 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1169         0xfffff,                /* length */
1170         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         1,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1177 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1178         0xfffff,                /* length */
1179         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 /* GTLS_START 15 TLS */
1186 {       0x0,                    /* segment base address  */
1187         0x0,                    /* length */
1188         0,                      /* segment type */
1189         0,                      /* segment descriptor priority level */
1190         0,                      /* segment descriptor present */
1191         0, 0,
1192         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1193         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1194 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1195 {       0x0,                    /* segment base address  */
1196         0x0,                    /* length */
1197         0,                      /* segment type */
1198         0,                      /* segment descriptor priority level */
1199         0,                      /* segment descriptor present */
1200         0, 0,
1201         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1202         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1203 /* GTLS_END 17 TLS */
1204 {       0x0,                    /* segment base address  */
1205         0x0,                    /* length */
1206         0,                      /* segment type */
1207         0,                      /* segment descriptor priority level */
1208         0,                      /* segment descriptor present */
1209         0, 0,
1210         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1211         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1212 };
1213
1214 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1215         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1216 {       0x0,                    /* segment base address  */
1217         0x0,                    /* length - all address space */
1218         0,                      /* segment type */
1219         0,                      /* segment descriptor priority level */
1220         0,                      /* segment descriptor present */
1221         0, 0,
1222         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1223         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1224         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1225 {       0x0,                    /* segment base address  */
1226         0x0,                    /* length - all address space */
1227         0,                      /* segment type */
1228         0,                      /* segment descriptor priority level */
1229         0,                      /* segment descriptor present */
1230         0, 0,
1231         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1232         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1233         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1234 {       0x0,                    /* segment base address  */
1235         0x0,                    /* length - all address space */
1236         0,                      /* segment type */
1237         0,                      /* segment descriptor priority level */
1238         0,                      /* segment descriptor present */
1239         0, 0,
1240         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1241         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1242         /* Code Descriptor for user */
1243 {       0x0,                    /* segment base address  */
1244         0xfffff,                /* length - all address space */
1245         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1246         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1247         1,                      /* segment descriptor present */
1248         0, 0,
1249         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1250         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1251         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1252 {       0x0,                    /* segment base address  */
1253         0x0,                    /* length - all address space */
1254         0,                      /* segment type */
1255         0,                      /* segment descriptor priority level */
1256         0,                      /* segment descriptor present */
1257         0, 0,
1258         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1259         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1260         /* Data Descriptor for user */
1261 {       0x0,                    /* segment base address  */
1262         0xfffff,                /* length - all address space */
1263         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1264         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1265         1,                      /* segment descriptor present */
1266         0, 0,
1267         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1268         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1269 };
1270
1271 void
1272 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1273 {
1274         struct gate_descriptor *ip;
1275
1276         ip = idt + idx;
1277         ip->gd_looffset = (int)func;
1278         ip->gd_selector = selec;
1279         ip->gd_stkcpy = 0;
1280         ip->gd_xx = 0;
1281         ip->gd_type = typ;
1282         ip->gd_dpl = dpl;
1283         ip->gd_p = 1;
1284         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1285 }
1286
1287 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1288
1289 extern inthand_t
1290         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1291         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1292         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1293         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1294         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1295         IDTVEC(rsvd0);
1296 extern inthand_t
1297         IDTVEC(int0x80_syscall);
1298
1299 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1300 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1301 #endif
1302
1303 void
1304 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1305 {
1306         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1307         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1308         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1309         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1310         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1311         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1312         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1317  * available physical memory in the system, then test this memory and
1318  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1319  *
1320  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1321  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1322  *
1323  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1324  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1325  */
1326 static void
1327 getmemsize(int first)
1328 {
1329         int i, physmap_idx, pa_indx;
1330         int hasbrokenint12;
1331         u_int basemem, extmem;
1332         struct vm86frame vmf;
1333         struct vm86context vmc;
1334         vm_offset_t pa;
1335         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1336         pt_entry_t *pte;
1337         const char *cp;
1338         struct {
1339                 u_int64_t base;
1340                 u_int64_t length;
1341                 u_int32_t type;
1342         } *smap;
1343         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1344
1345         hasbrokenint12 = 0;
1346         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1347         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1348         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1349         basemem = 0;
1350
1351         /*
1352          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1353          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1354          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1355          */
1356         if (hasbrokenint12) {
1357                 goto int15e820;
1358         }
1359
1360         /*
1361          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1362          * value give the bios some scribble space just in case.
1363          */
1364         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1365         basemem = vmf.vmf_ax;
1366         if (basemem > 640) {
1367                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1368                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1369                 basemem = 636;
1370         }
1371
1372         /*
1373          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1374          * between the end of base memory and the start of
1375          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1376          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1377          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1378          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1379          * to begin with and then parts of it are remapped.
1380          * The parts that aren't remapped form holes that
1381          * remain read-only and are unused by the kernel.
1382          * The base memory area is below the physical end of
1383          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1384          * The part of it from PAGE_SIZE to
1385          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1386          * remapped and used by the kernel later.)
1387          *
1388          * This code is similar to the code used in
1389          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1390          * allocated we simply change the mapping.
1391          */
1392         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1393              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1394                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1395                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1396         }
1397
1398         /*
1399          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1400          * that the bios can scribble on it.
1401          */
1402         pte = vm86paddr;
1403         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1404                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1405
1406 int15e820:
1407         /*
1408          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1409          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1410          */
1411         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1412         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1413
1414         /*
1415          * get memory map with INT 15:E820
1416          */
1417 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1418 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1419
1420         vmc.npages = 0;
1421         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1422         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1423
1424         physmap_idx = 0;
1425         vmf.vmf_ebx = 0;
1426         do {
1427                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1428                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1429                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1430                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1431                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1432                         break;
1433                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1434                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1435                                 smap->type,
1436                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1437                                 (u_int32_t)smap->base,
1438                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1439                                 (u_int32_t)smap->length);
1440
1441                 if (smap->type != 0x01)
1442                         goto next_run;
1443
1444                 if (smap->length == 0)
1445                         goto next_run;
1446
1447                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1448                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1449                             (u_int)(smap->length / 1024));
1450                         goto next_run;
1451                 }
1452
1453                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1454                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1455                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1456                                         printf(
1457         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1458                                 goto next_run;
1459                         }
1460                 }
1461
1462                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1463                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1464                         goto next_run;
1465                 }
1466
1467                 physmap_idx += 2;
1468                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1469                         printf(
1470                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1471                         break;
1472                 }
1473                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1474                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1475 next_run:
1476                 ; /* fix GCC3.x warning */
1477         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1478
1479         /*
1480          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1481          */
1482         if (basemem == 0) {
1483                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1484                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1485                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1486                                 break;
1487                         }
1488                 }
1489
1490                 if (basemem == 0) {
1491                         basemem = 640;
1492                 }
1493
1494                 if (basemem > 640) {
1495                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1496                                 basemem);
1497                         basemem = 640;
1498                 }
1499
1500                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1501                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1502                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1503                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1504                 }
1505
1506                 pte = vm86paddr;
1507                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1508                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1509         }
1510
1511         if (physmap[1] != 0)
1512                 goto physmap_done;
1513
1514         /*
1515          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1516          */
1517         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1518         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1519                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1520         } else {
1521 #if 0
1522                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1523                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1524                 extmem = vmf.vmf_ax;
1525 #else
1526                 /*
1527                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1528                  */
1529                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1530 #endif
1531         }
1532
1533         /*
1534          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1535          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1536          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1537          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1538          * them beyond the limit.
1539          *
1540          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1541          *      chop it to 15MB.
1542          */
1543         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1544                 extmem = 15 * 1024;
1545
1546         physmap[0] = 0;
1547         physmap[1] = basemem * 1024;
1548         physmap_idx = 2;
1549         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1550         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1551
1552 physmap_done:
1553         /*
1554          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1555          */
1556
1557 #ifdef SMP
1558         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1559         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1560
1561         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1562         mp_probe();
1563 #endif
1564
1565         /*
1566          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1567          * highest page of the physical address space.  It should be
1568          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1569          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1570          */
1571         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1572
1573 #ifdef MAXMEM
1574         Maxmem = MAXMEM / 4;
1575 #endif
1576
1577         /*
1578          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1579          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1580          */
1581         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1582                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1583                 char *ep;
1584
1585                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1586                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1587                         switch(*ep) {
1588                         case 'g':
1589                         case 'G':
1590                                 AllowMem <<= 10;
1591                         case 'm':
1592                         case 'M':
1593                                 AllowMem <<= 10;
1594                         case 'k':
1595                         case 'K':
1596                                 AllowMem <<= 10;
1597                                 break;
1598                         default:
1599                                 AllowMem = sanity = 0;
1600                         }
1601                         if (AllowMem < sanity)
1602                                 AllowMem = 0;
1603                 }
1604                 if (AllowMem == 0)
1605                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1606                 else
1607                         Maxmem = atop(AllowMem);
1608         }
1609
1610         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1611             (boothowto & RB_VERBOSE))
1612                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1613
1614         /*
1615          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1616          * extend the last memory segment to the new limit.
1617          */
1618         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1619                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1620
1621         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1622         pmap_bootstrap(first, 0);
1623
1624         /*
1625          * Size up each available chunk of physical memory.
1626          */
1627         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1628         pa_indx = 0;
1629         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1630         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1631         pte = CMAP1;
1632
1633         /*
1634          * Get dcons buffer address
1635          */
1636         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1637             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1638                 dcons_addr = 0;
1639
1640         /*
1641          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1642          * round up the start address and round down the end address.
1643          */
1644         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1645                 vm_offset_t end;
1646
1647                 end = ptoa(Maxmem);
1648                 if (physmap[i + 1] < end)
1649                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1650                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1651                         int tmp, page_bad;
1652 #if 0
1653                         int *ptr = 0;
1654 #else
1655                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1656 #endif
1657
1658                         /*
1659                          * block out kernel memory as not available.
1660                          */
1661                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1662                                 continue;
1663
1664                         /*
1665                          * block out dcons buffer
1666                          */
1667                         if (dcons_addr > 0
1668                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1669                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1670                                 continue;
1671
1672                         page_bad = FALSE;
1673
1674                         /*
1675                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1676                          */
1677                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1678                         cpu_invltlb();
1679
1680                         tmp = *(int *)ptr;
1681                         /*
1682                          * Test for alternating 1's and 0's
1683                          */
1684                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1685                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1686                                 page_bad = TRUE;
1687                         }
1688                         /*
1689                          * Test for alternating 0's and 1's
1690                          */
1691                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1692                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1693                         page_bad = TRUE;
1694                         }
1695                         /*
1696                          * Test for all 1's
1697                          */
1698                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1699                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1700                                 page_bad = TRUE;
1701                         }
1702                         /*
1703                          * Test for all 0's
1704                          */
1705                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1706                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1707                                 page_bad = TRUE;
1708                         }
1709                         /*
1710                          * Restore original value.
1711                          */
1712                         *(int *)ptr = tmp;
1713
1714                         /*
1715                          * Adjust array of valid/good pages.
1716                          */
1717                         if (page_bad == TRUE) {
1718                                 continue;
1719                         }
1720                         /*
1721                          * If this good page is a continuation of the
1722                          * previous set of good pages, then just increase
1723                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1724                          * Note that "end" points one higher than end,
1725                          * making the range >= start and < end.
1726                          * If we're also doing a speculative memory
1727                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1728                          * so that we keep going. The first bad page
1729                          * will terminate the loop.
1730                          */
1731                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1732                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1733                         } else {
1734                                 pa_indx++;
1735                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1736                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1737                                         pa_indx--;
1738                                         break;
1739                                 }
1740                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1741                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1742                         }
1743                         physmem++;
1744                 }
1745         }
1746         *pte = 0;
1747         cpu_invltlb();
1748
1749         /*
1750          * XXX
1751          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1752          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1753          * calculation, etc.).
1754          */
1755         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1756             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1757                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1758                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1759                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1760         }
1761
1762         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1763
1764         /* Trim off space for the message buffer. */
1765         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1766
1767         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1768 }
1769
1770 /*
1771  * IDT VECTORS:
1772  *      0       Divide by zero
1773  *      1       Debug
1774  *      2       NMI
1775  *      3       BreakPoint
1776  *      4       OverFlow
1777  *      5       Bound-Range
1778  *      6       Invalid OpCode
1779  *      7       Device Not Available (x87)
1780  *      8       Double-Fault
1781  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1782  *      10      Invalid-TSS
1783  *      11      Segment not present
1784  *      12      Stack
1785  *      13      General Protection
1786  *      14      Page Fault
1787  *      15      Reserved
1788  *      16      x87 FP Exception pending
1789  *      17      Alignment Check
1790  *      18      Machine Check
1791  *      19      SIMD floating point
1792  *      20-31   reserved
1793  *      32-255  INTn/external sources
1794  */
1795 void
1796 init386(int first)
1797 {
1798         struct gate_descriptor *gdp;
1799         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1800         struct mdglobaldata *gd;
1801
1802         /*
1803          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1804          */
1805         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1806         bzero(gd, sizeof(*gd));
1807
1808         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1809
1810         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1811
1812         metadata_missing = 0;
1813         if (bootinfo.bi_modulep) {
1814                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1815                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1816         } else {
1817                 metadata_missing = 1;
1818         }
1819         if (bootinfo.bi_envp)
1820                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1821
1822         /*
1823          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1824          * at 0.
1825          */
1826         ncpus = 1;
1827         ncpus2 = 1;
1828         /* Init basic tunables, hz etc */
1829         init_param1();
1830
1831         /*
1832          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1833          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1834          * the address space
1835          */
1836         /*
1837          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1838          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1839          */
1840         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1841         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1842
1843         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1844                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1845         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1846         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1847                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1848
1849         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1850
1851         /*
1852          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1853          * early in the boot sequence because the system assumes
1854          * that 'curthread' is never NULL.
1855          */
1856
1857         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1858 #ifdef BDE_DEBUGGER
1859                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1860                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1861                         continue;
1862 #endif
1863                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1864         }
1865
1866         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1867         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1868         lgdt(&r_gdt);
1869
1870         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1871         cpu_gdinit(gd, 0);
1872         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1873         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1874         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1875         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1876         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1877         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1878         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1879         proc0.p_usched = usched_init();
1880         proc0.p_lwp.lwp_cpumask = 0xFFFFFFFF;
1881         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1882         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1883         thread0.td_proc = &proc0;
1884         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1885         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1886         safepri = TDPRI_MAX;
1887
1888         /* make ldt memory segments */
1889         /*
1890          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1891          * should be spelled ...MAX_USER...
1892          */
1893         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1894         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1895         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1896                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1897
1898         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1899         lldt(_default_ldt);
1900         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1901         /* spinlocks and the BGL */
1902         init_locks();
1903
1904         /*
1905          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1906          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1907          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1908          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1909          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1910          * determine the fault address.
1911          */
1912         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1913 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1914                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915 #else
1916                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917 #endif
1918         }
1919         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1932         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1935         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1936         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1937         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1938         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1939         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1940                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1941
1942         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1943         r_idt.rd_base = (int) idt;
1944         lidt(&r_idt);
1945
1946         /*
1947          * Initialize the console before we print anything out.
1948          */
1949         cninit();
1950
1951         if (metadata_missing)
1952                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1953
1954 #if     NISA >0
1955         isa_defaultirq();
1956 #endif
1957         rand_initialize();
1958
1959 #ifdef DDB
1960         kdb_init();
1961         if (boothowto & RB_KDB)
1962                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1963 #endif
1964
1965         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1966         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1969
1970         /*
1971          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1972          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1973          */
1974         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1975         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1976         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1977         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1978         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1979         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1980         ltr(gsel_tss);
1981
1982         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1983             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1984         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1985             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1986         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1987         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1988         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1989         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1990             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1991         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1992         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1993         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1994
1995         vm86_initialize();
1996         getmemsize(first);
1997         init_param2(physmem);
1998
1999         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2000
2001         /* Map the message buffer. */
2002         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2003                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2004
2005         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2006
2007         /* make a call gate to reenter kernel with */
2008         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2009
2010         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2011         gdp->gd_looffset = x++;
2012         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2013         gdp->gd_stkcpy = 1;
2014         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2015         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2016         gdp->gd_p = 1;
2017         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2018
2019         /* XXX does this work? */
2020         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2021         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2022
2023         /* transfer to user mode */
2024
2025         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2026         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2027
2028         /* setup proc 0's pcb */
2029         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2030         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2031         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2032         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2037  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2038  * data space were allocated in locore.
2039  *
2040  * Note: the idlethread's cpl is 0
2041  *
2042  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2043  */
2044 void
2045 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2046 {
2047         if (cpu)
2048                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2049
2050         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2051                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2052                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2053                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2054         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2055         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2056         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2057         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2058 }
2059
2060 int
2061 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2062 {
2063         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2064             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2065                 return (TRUE);
2066         }
2067         return (FALSE);
2068 }
2069
2070 struct globaldata *
2071 globaldata_find(int cpu)
2072 {
2073         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2074         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2075 }
2076
2077 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2078 static void f00f_hack(void *unused);
2079 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2080
2081 static void
2082 f00f_hack(void *unused)
2083 {
2084         struct gate_descriptor *new_idt;
2085         vm_offset_t tmp;
2086
2087         if (!has_f00f_bug)
2088                 return;
2089
2090         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2091
2092         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2093
2094         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2095         if (tmp == 0)
2096                 panic("kmem_alloc returned 0");
2097         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2098                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2099         /* Put the first seven entries in the lower page */
2100         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2101         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2102         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2103         lidt(&r_idt);
2104         idt = new_idt;
2105         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2106                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2107                 panic("vm_map_protect failed");
2108         return;
2109 }
2110 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2111
2112 int
2113 ptrace_set_pc(struct proc *p, unsigned long addr)
2114 {
2115         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2116         return (0);
2117 }
2118
2119 int
2120 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2121 {
2122         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2123         return (0);
2124 }
2125
2126 int
2127 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2128 {
2129         struct pcb *pcb;
2130         struct trapframe *tp;
2131
2132         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2133         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2134         regs->r_es = tp->tf_es;
2135         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2136         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2137         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2138         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2139         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2140         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2141         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2142         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2143         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2144         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2145         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2146         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2147         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2148         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2149         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2150         return (0);
2151 }
2152
2153 int
2154 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2155 {
2156         struct pcb *pcb;
2157         struct trapframe *tp;
2158
2159         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2160         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2161             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2162                 return (EINVAL);
2163         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2164         tp->tf_es = regs->r_es;
2165         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2166         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2167         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2168         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2169         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2170         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2171         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2172         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2173         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2174         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2175         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2176         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2177         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2178         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2179         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2180         return (0);
2181 }
2182
2183 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2184 static void
2185 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2186 {
2187         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2188         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2189         int i;
2190
2191         /* FPU control/status */
2192         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2193         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2194         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2195         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2196         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2197         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2198         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2199         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2200
2201         /* FPU registers */
2202         for (i = 0; i < 8; ++i)
2203                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2204
2205         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2206 }
2207
2208 static void
2209 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2210 {
2211         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2212         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2213         int i;
2214
2215         /* FPU control/status */
2216         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2217         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2218         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2219         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2220         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2221         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2222         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2223         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2224
2225         /* FPU registers */
2226         for (i = 0; i < 8; ++i)
2227                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2228
2229         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2230 }
2231 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2232
2233 int
2234 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2235 {
2236 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2237         if (cpu_fxsr) {
2238                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2239                                 (struct save87 *)fpregs);
2240                 return (0);
2241         }
2242 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2243         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2244         return (0);
2245 }
2246
2247 int
2248 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2249 {
2250 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2251         if (cpu_fxsr) {
2252                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2253                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2254                 return (0);
2255         }
2256 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2257         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2258         return (0);
2259 }
2260
2261 int
2262 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2263 {
2264         if (lp == NULL) {
2265                 dbregs->dr0 = rdr0();
2266                 dbregs->dr1 = rdr1();
2267                 dbregs->dr2 = rdr2();
2268                 dbregs->dr3 = rdr3();
2269                 dbregs->dr4 = rdr4();
2270                 dbregs->dr5 = rdr5();
2271                 dbregs->dr6 = rdr6();
2272                 dbregs->dr7 = rdr7();
2273         } else {
2274                 struct pcb *pcb;
2275
2276                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2277                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2278                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2279                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2280                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2281                 dbregs->dr4 = 0;
2282                 dbregs->dr5 = 0;
2283                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2284                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2285         }
2286         return (0);
2287 }
2288
2289 int
2290 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2291 {
2292         if (lp == NULL) {
2293                 load_dr0(dbregs->dr0);
2294                 load_dr1(dbregs->dr1);
2295                 load_dr2(dbregs->dr2);
2296                 load_dr3(dbregs->dr3);
2297                 load_dr4(dbregs->dr4);
2298                 load_dr5(dbregs->dr5);
2299                 load_dr6(dbregs->dr6);
2300                 load_dr7(dbregs->dr7);
2301         } else {
2302                 struct pcb *pcb;
2303                 struct ucred *ucred;
2304                 int i;
2305                 uint32_t mask1, mask2;
2306
2307                 /*
2308                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2309                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2310                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2311                  * TRCTRAP.
2312                  */
2313                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2314                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2315                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2316                                 return (EINVAL);
2317
2318                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2319                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2320
2321                 /*
2322                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2323                  * process's address space.  If a process could do this, it
2324                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2325                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2326                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2327                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2328                  * uid 0.
2329                  *
2330                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2331                  * address space is written into from within the kernel
2332                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2333                  * from within kernel mode?
2334                  */
2335
2336                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2337                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2338                                 /* dr0 is enabled */
2339                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2340                                         return (EINVAL);
2341                         }
2342
2343                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2344                                 /* dr1 is enabled */
2345                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2346                                         return (EINVAL);
2347                         }
2348
2349                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2350                                 /* dr2 is enabled */
2351                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2352                                         return (EINVAL);
2353                         }
2354
2355                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2356                                 /* dr3 is enabled */
2357                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2358                                         return (EINVAL);
2359                         }
2360                 }
2361
2362                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2363                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2364                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2365                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2366                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2367                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2368
2369                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2370         }
2371
2372         return (0);
2373 }
2374
2375 /*
2376  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2377  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2378  */
2379 int
2380 user_dbreg_trap(void)
2381 {
2382         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2383         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2384         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2385         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2386         int i;
2387
2388         dr7 = rdr7();
2389         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2390                 /*
2391                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2392                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2393                  * hardware debug registers
2394                  */
2395                 return 0;
2396         }
2397
2398         nbp = 0;
2399         dr6 = rdr6();
2400         bp = dr6 & 0x0000000f;
2401
2402         if (!bp) {
2403                 /*
2404                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2405                  * trap was not caused by any of the debug registers
2406                  */
2407                 return 0;
2408         }
2409
2410         /*
2411          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2412          * which ones and if any of them are user space addresses
2413          */
2414
2415         if (bp & 0x01) {
2416                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2417         }
2418         if (bp & 0x02) {
2419                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2420         }
2421         if (bp & 0x04) {
2422                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2423         }
2424         if (bp & 0x08) {
2425                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2426         }
2427
2428         for (i=0; i<nbp; i++) {
2429                 if (addr[i] <
2430                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2431                         /*
2432                          * addr[i] is in user space
2433                          */
2434                         return nbp;
2435                 }
2436         }
2437
2438         /*
2439          * None of the breakpoints are in user space.
2440          */
2441         return 0;
2442 }
2443
2444
2445 #ifndef DDB
2446 void
2447 Debugger(const char *msg)
2448 {
2449         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2450 }
2451 #endif /* no DDB */
2452
2453 #include <sys/disklabel.h>
2454
2455 /*
2456  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2457  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2458  * if needed, and signal errors or early completion.
2459  *
2460  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2461  * block number, and returned.
2462  */
2463 struct bio *
2464 bounds_check_with_label(cdev_t dev, struct bio *bio,
2465                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2466 {
2467         struct bio *nbio;
2468         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2469         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2470         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2471         int maxsz = p->p_size,
2472                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2473         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2474
2475         /* overwriting disk label ? */
2476         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2477         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2478 #if LABELSECTOR != 0
2479             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2480 #endif
2481             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2482                 bp->b_error = EROFS;
2483                 goto error;
2484         }
2485
2486 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2487         /* overwriting master boot record? */
2488         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2489             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2490                 bp->b_error = EROFS;
2491                 goto error;
2492         }
2493 #endif
2494
2495         /*
2496          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2497          */
2498         if (bio->bio_offset < 0)
2499                 goto bad;
2500         if (blkno + sz > maxsz) {
2501                 /*
2502                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2503                  */
2504                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2505                         goto bad;
2506
2507                 /*
2508                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2509                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2510                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2511                  */
2512                 if (blkno == maxsz) {
2513                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2514                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2515                         goto done;
2516                 }
2517                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2518         }
2519         nbio = push_bio(bio);
2520         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2521         return (nbio);
2522
2523         /*
2524          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2525          * when we return NULL.
2526          */
2527 bad:
2528         bp->b_error = EINVAL;
2529 error:
2530         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2531         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2532 done:
2533         return (NULL);
2534 }
2535
2536 #ifdef DDB
2537
2538 /*
2539  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2540  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2541  * called inside DDB.
2542  *
2543  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2544  */
2545
2546 #undef inb
2547 #undef outb
2548
2549 /* silence compiler warnings */
2550 u_char inb(u_int);
2551 void outb(u_int, u_char);
2552
2553 u_char
2554 inb(u_int port)
2555 {
2556         u_char  data;
2557         /*
2558          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2559          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2560          * if we tell it to load (u_short) port.
2561          */
2562         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2563         return (data);
2564 }
2565
2566 void
2567 outb(u_int port, u_char data)
2568 {
2569         u_char  al;
2570         /*
2571          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2572          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2573          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2574          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2575          */
2576         al = data;
2577         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2578 }
2579
2580 #endif /* DDB */
2581
2582
2583
2584 #include "opt_cpu.h"
2585
2586
2587 /*
2588  * initialize all the SMP locks
2589  */
2590
2591 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2592 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2593
2594 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2595 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2596
2597 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2598 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2599
2600 /* critical region around INTR() routines */
2601 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2602
2603 /* lock region used by kernel profiling */
2604 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2605
2606 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2607 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2608
2609 /* locks kernel printfs */
2610 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2611
2612 /* lock regions around the clock hardware */
2613 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2614
2615 /* lock around the MP rendezvous */
2616 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2617
2618 static void
2619 init_locks(void)
2620 {
2621         /*
2622          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2623          */
2624         /*
2625          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2626          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2627          */
2628 #ifdef SMP
2629         cpu_get_initial_mplock();
2630 #endif
2631         /* DEPRECATED */
2632         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2633         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2634         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2635         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2636         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2637         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2638         spin_lock_init(&com_spinlock);
2639         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2640         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2641
2642         /* our token pool needs to work early */
2643         lwkt_token_pool_init();
2644 }
2645