sys/i386/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/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.73 2005/06/06 15:02:26 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
  77 #include <vm/vm.h>
  78 #include <vm/vm_param.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81 #include <vm/vm_object.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_map.h>
  84 #include <vm/vm_pager.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86
  87 #include <sys/thread2.h>
  88
  89 #include <sys/user.h>
  90 #include <sys/exec.h>
  91 #include <sys/cons.h>
  92
  93 #include <ddb/ddb.h>
  94
  95 #include <machine/cpu.h>
  96 #include <machine/reg.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #include <machine/specialreg.h>
  99 #include <machine/bootinfo.h>
 100 #include <machine/ipl.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 #ifdef SMP
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #endif
 107 #ifdef PERFMON
 108 #include <machine/perfmon.h>
 109 #endif
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111
 112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 113 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 114 #endif
 115 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 116 #include <bus/isa/rtc.h>
 117 #include <machine/vm86.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.h>
 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
 145 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 146 extern int swtch_optim_stats;
 147 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 148         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 149 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 150         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 151 #endif
 152
 153 int physmem = 0;
 154 int cold = 1;
 155
 156 static int
 157 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 158 {
 159         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 160         return (error);
 161 }
 162
 163 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 164         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 165
 166 static int
 167 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 168 {
 169         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 170                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 171         return (error);
 172 }
 173
 174 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 175         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 176
 177 static int
 178 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 179 {
 180         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 181                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 182         return (error);
 183 }
 184
 185 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 186         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 187
 188 static int
 189 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 190 {
 191         int error;
 192
 193         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 194          * some initial nulls).
 195          */
 196         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 197                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 198         if(error) return(error);
 199         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 200                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 201                         msgbufp->msg_bufr,req);
 202         }
 203         return(error);
 204 }
 205
 206 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 207         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 208
 209 static int msgbuf_clear;
 210
 211 static int
 212 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 213 {
 214         int error;
 215         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 216                 req);
 217         if (!error && req->newptr) {
 218                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 219                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 220                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 221                 msgbuf_clear=0;
 222         }
 223         return (error);
 224 }
 225
 226 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 227         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 228         "Clear kernel message buffer");
 229
 230 int bootverbose = 0;
 231 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 232 long dumplo;
 233
 234 vm_paddr_t phys_avail[10];
 235
 236 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 237 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 238
 239 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 240 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 241 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 242 static struct trapframe proc0_tf;
 243
 244 static void
 245 cpu_startup(dummy)
 246         void *dummy;
 247 {
 248         caddr_t v;
 249         vm_offset_t minaddr;
 250         vm_offset_t maxaddr;
 251         vm_size_t size = 0;
 252         int firstaddr;
 253
 254         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 255                 bootverbose++;
 256
 257         /*
 258          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 259          */
 260         printf("%s", version);
 261         startrtclock();
 262         printcpuinfo();
 263         panicifcpuunsupported();
 264 #ifdef PERFMON
 265         perfmon_init();
 266 #endif
 267         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 268         /*
 269          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 270          */
 271         if (bootverbose) {
 272                 int indx;
 273
 274                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 275                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 276                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 277
 278                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 279                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 280                             size1 / PAGE_SIZE);
 281                 }
 282         }
 283
 284         /*
 285          * Allocate space for system data structures.
 286          * The first available kernel virtual address is in "v".
 287          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 288          * As pages of memory are allocated and cleared,
 289          * "firstaddr" is incremented.
 290          * An index into the kernel page table corresponding to the
 291          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 292          */
 293
 294         /*
 295          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 296          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 297          * addresses to the various data structures.
 298          */
 299         firstaddr = 0;
 300 again:
 301         v = (caddr_t)firstaddr;
 302
 303 #define valloc(name, type, num) \
 304             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 305 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 306             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 307
 308         /*
 309          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 310          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 311          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 312          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 313          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 314          * maxbcache bytes.
 315          *
 316          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 317          */
 318         if (nbuf == 0) {
 319                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 320                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 321
 322                 nbuf = 50;
 323                 if (kbytes > 4096)
 324                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 325                 if (kbytes > 65536)
 326                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 327                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 328                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 329         }
 330
 331         /*
 332          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 333          * kernel_map.
 334          */
 335         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 336             (BKVASIZE * 2)) {
 337                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 338                     (BKVASIZE * 2);
 339                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 340         }
 341
 342         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 343 #ifdef NSWBUF_MIN
 344         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 345                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 346 #endif
 347 #ifdef DIRECTIO
 348         ffs_rawread_setup();
 349 #endif
 350
 351         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 352         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 353         v = bufhashinit(v);
 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(catcher, sig, mask, code)
 419         sig_t catcher;
 420         int sig;
 421         sigset_t *mask;
 422         u_long code;
 423 {
 424         struct proc *p = curproc;
 425         struct trapframe *regs;
 426         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 427         struct sigframe sf, *sfp;
 428         int oonstack;
 429
 430         regs = p->p_md.md_regs;
 431         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 432
 433         /* save user context */
 434         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 435         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 436         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 437         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 438         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 439         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 440
 441         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 442         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 443             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 444                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 445                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 446                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 447         }
 448         else
 449                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 450
 451         /* Translate the signal is appropriate */
 452         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 453                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 454                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 455         }
 456
 457         /* Build the argument list for the signal handler. */
 458         sf.sf_signum = sig;
 459         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 460         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 461                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 462                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 463                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 464
 465                 /* fill siginfo structure */
 466                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 467                 sf.sf_si.si_code = code;
 468                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 469         }
 470         else {
 471                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 472                 sf.sf_siginfo = code;
 473                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 474                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 475         }
 476
 477         /*
 478          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 479          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 480          * eflags.
 481          */
 482         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 483                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 484                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 485
 486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 487                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 488                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 489                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 490
 491                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 492                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 493                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 494                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 495
 496                 /*
 497                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 498                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 499                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 500                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 501                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 502                  */
 503                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 504         }
 505
 506         /*
 507          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 508          */
 509         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 510                 /*
 511                  * Something is wrong with the stack pointer.
 512                  * ...Kill the process.
 513                  */
 514                 sigexit(p, SIGILL);
 515         }
 516
 517         regs->tf_esp = (int)sfp;
 518         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 519         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 520         regs->tf_cs = _ucodesel;
 521         regs->tf_ds = _udatasel;
 522         regs->tf_es = _udatasel;
 523         regs->tf_fs = _udatasel;
 524         regs->tf_ss = _udatasel;
 525 }
 526
 527 /*
 528  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 529  *
 530  * System call to cleanup state after a signal
 531  * has been taken.  Reset signal mask and
 532  * stack state from context left by sendsig (above).
 533  * Return to previous pc and psl as specified by
 534  * context left by sendsig. Check carefully to
 535  * make sure that the user has not modified the
 536  * state to gain improper privileges.
 537  */
 538 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 539 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 540
 541 int
 542 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 543 {
 544         struct proc *p = curproc;
 545         struct trapframe *regs;
 546         ucontext_t *ucp;
 547         int cs, eflags;
 548
 549         ucp = uap->sigcntxp;
 550
 551         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 552                 return (EFAULT);
 553
 554         regs = p->p_md.md_regs;
 555         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 556
 557         if (eflags & PSL_VM) {
 558                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 559                 struct vm86_kernel *vm86;
 560
 561                 /*
 562                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 563                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 564                  */
 565                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 566                         return (EINVAL);
 567                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 568                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 569                         return (EINVAL);
 570
 571                 /* go back to user mode if both flags are set */
 572                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 573                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 574
 575                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 576                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 577                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 578                 } else {
 579                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 580                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 581                 }
 582                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 583                 tf->tf_eflags = eflags;
 584                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 585                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 586                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 587                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 588                 tf->tf_ds = _udatasel;
 589                 tf->tf_es = _udatasel;
 590                 tf->tf_fs = _udatasel;
 591         } else {
 592                 /*
 593                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 594                  */
 595                 /*
 596                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 597                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 598                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 599                  * the signal context during signal handling and there is no
 600                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 601                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 602                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 603                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 604                  */
 605                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 606                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 607                         return(EINVAL);
 608                 }
 609
 610                 /*
 611                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 612                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 613                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 614                  */
 615                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 616                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 617                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 618                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 619                         return(EINVAL);
 620                 }
 621                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 622         }
 623
 624         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 625                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 626         else
 627                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 628
 629         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 630         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 631         return(EJUSTRETURN);
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 636  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 637  * already been pushed on the stack.
 638  */
 639 struct upc_frame {
 640         register_t      eax;
 641         register_t      ecx;
 642         register_t      edx;
 643         register_t      flags;
 644         register_t      oldip;
 645 };
 646
 647 void
 648 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 649 {
 650         struct proc *p = curproc;
 651         struct trapframe *regs;
 652         struct upcall upcall;
 653         struct upc_frame upc_frame;
 654         int     crit_count = 0;
 655
 656         /*
 657          * Get the upcall data structure
 658          */
 659         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 660             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 661         ) {
 662                 vu->vu_pending = 0;
 663                 printf("bad upcall address\n");
 664                 return;
 665         }
 666
 667         /*
 668          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 669          * section count, mark the data structure as pending and return
 670          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 671          */
 672         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 673                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 674                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 675                         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 676                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 677                 }
 678                 return;
 679         }
 680
 681         /*
 682          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 683          *
 684          * Bump our critical section count and set or clear the
 685          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 686          * pending.  The user will be responsible for calling
 687          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 688          */
 689         vu->vu_pending = 0;
 690         upcall.upc_pending = morepending;
 691         crit_count += TDPRI_CRIT;
 692         copyout(&upcall.upc_pending, &p->p_upcall->upc_pending,
 693                 sizeof(upcall.upc_pending));
 694         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 695                 sizeof(int));
 696
 697         /*
 698          * Construct a stack frame and issue the upcall
 699          */
 700         regs = p->p_md.md_regs;
 701         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 702         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 703         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 704         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 705         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 706         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 707             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 708                 printf("bad stack on upcall\n");
 709         } else {
 710                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 711                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 712                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 713                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 714                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 715         }
 716 }
 717
 718 /*
 719  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 720  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 721  * being overwritten by the syscall return value.
 722  *
 723  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 724  * and the function pointer in %eax.
 725  */
 726 int
 727 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 728 {
 729         struct upc_frame upc_frame;
 730         struct proc *p;
 731         struct trapframe *regs;
 732         int error;
 733         struct upcall upcall;
 734         int crit_count;
 735
 736         p = curproc;
 737         regs = p->p_md.md_regs;
 738
 739         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 740         if (error == 0) {
 741             if (vu) {
 742                 /*
 743                  * This jumps us to the next ready context.
 744                  */
 745                 vu->vu_pending = 0;
 746                 error = copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 747                 crit_count = 0;
 748                 if (error == 0)
 749                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 750                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 751                 if (error == 0)
 752                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 753                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 754                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 755                 regs->tf_edx = (register_t)p->p_upcall;
 756                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 757                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 758             } else {
 759                 /*
 760                  * This returns us to the originally interrupted code.
 761                  */
 762                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 763                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 764                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 765                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 766                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 767                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 768                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 769                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 770             }
 771         }
 772         if (error == 0)
 773                 error = EJUSTRETURN;
 774         return(error);
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Machine dependent boot() routine
 779  *
 780  * I haven't seen anything to put here yet
 781  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 782  */
 783 void
 784 cpu_boot(int howto)
 785 {
 786 }
 787
 788 /*
 789  * Shutdown the CPU as much as possible
 790  */
 791 void
 792 cpu_halt(void)
 793 {
 794         for (;;)
 795                 __asm__ ("hlt");
 796 }
 797
 798 /*
 799  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 800  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 801  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 802  *
 803  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 804  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 805  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 806  * critical section.
 807  *
 808  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 809  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 810  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 811  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 812  */
 813 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 814 static int      cpu_idle_hltcnt;
 815 static int      cpu_idle_spincnt;
 816 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 817     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 818 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 819     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 820 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 821     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 822
 823 static void
 824 cpu_idle_default_hook(void)
 825 {
 826         /*
 827          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 828          * following the sti.
 829          */
 830         __asm __volatile("sti; hlt");
 831 }
 832
 833 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 834 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 835
 836 void
 837 cpu_idle(void)
 838 {
 839         struct thread *td = curthread;
 840
 841         crit_exit();
 842         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 843         for (;;) {
 844                 /*
 845                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 846                  */
 847                 lwkt_switch();
 848
 849                 /*
 850                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 851                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 852                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 853                  */
 854                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 855                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 856                         __asm __volatile("cli");
 857                         splz();
 858                         if (!lwkt_runnable())
 859                             cpu_idle_hook();
 860 #ifdef SMP
 861                         else
 862                             __asm __volatile("pause");
 863 #endif
 864                         ++cpu_idle_hltcnt;
 865                 } else {
 866                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 867                         splz();
 868 #ifdef SMP
 869                         __asm __volatile("sti; pause");
 870 #else
 871                         __asm __volatile("sti");
 872 #endif
 873                         ++cpu_idle_spincnt;
 874                 }
 875         }
 876 }
 877
 878 /*
 879  * Clear registers on exec
 880  */
 881 void
 882 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 883         struct proc *p;
 884         u_long entry;
 885         u_long stack;
 886         u_long ps_strings;
 887 {
 888         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 889         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 890
 891         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 892         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 893         load_gs(_udatasel);
 894
 895         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 896         user_ldt_free(pcb);
 897
 898         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 899         regs->tf_eip = entry;
 900         regs->tf_esp = stack;
 901         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 902         regs->tf_ss = _udatasel;
 903         regs->tf_ds = _udatasel;
 904         regs->tf_es = _udatasel;
 905         regs->tf_fs = _udatasel;
 906         regs->tf_cs = _ucodesel;
 907
 908         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 909         regs->tf_ebx = ps_strings;
 910
 911         /*
 912          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 913          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 914          */
 915         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 916                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 917                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 918                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 919                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 920                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 921                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 922                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 923                         /*
 924                          * Clear the debug registers on the running
 925                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 926                          * the next process we switch to.
 927                          */
 928                         reset_dbregs();
 929                 }
 930                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 931         }
 932
 933         /*
 934          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 935          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 936          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 937          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 938          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 939          */
 940         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 941
 942         /*
 943          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 944          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 945          * in npxdna().
 946          */
 947         crit_enter();
 948         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 949
 950 #if NNPX > 0
 951         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 952         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 953 #endif
 954         crit_exit();
 955
 956         /*
 957          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 958          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 959          * return value to 0.
 960          */
 961 }
 962
 963 void
 964 cpu_setregs(void)
 965 {
 966         unsigned int cr0;
 967
 968         cr0 = rcr0();
 969         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 970         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 971 #ifdef I386_CPU
 972         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 973 #endif
 974                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 975         load_cr0(cr0);
 976         load_gs(_udatasel);
 977 }
 978
 979 static int
 980 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 981 {
 982         int error;
 983         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 984                 req);
 985         if (!error && req->newptr)
 986                 resettodr();
 987         return (error);
 988 }
 989
 990 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 991         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 992
 993 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
 994         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
 995
 996 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
 997         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
 998
 999 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1000         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1001
1002 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1003 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1004         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1005
1006 /*
1007  * Initialize 386 and configure to run kernel
1008  */
1009
1010 /*
1011  * Initialize segments & interrupt table
1012  */
1013
1014 int _default_ldt;
1015 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1016 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1017 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1018 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1019
1020 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1021 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1022
1023 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1024 extern int has_f00f_bug;
1025 #endif
1026
1027 static struct i386tss dblfault_tss;
1028 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1029
1030 extern  struct user *proc0paddr;
1031
1032
1033 /* software prototypes -- in more palatable form */
1034 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1035 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1036 {       0x0,                    /* segment base address  */
1037         0x0,                    /* length */
1038         0,                      /* segment type */
1039         0,                      /* segment descriptor priority level */
1040         0,                      /* segment descriptor present */
1041         0, 0,
1042         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1043         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1044 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1045 {       0x0,                    /* segment base address  */
1046         0xfffff,                /* length - all address space */
1047         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1048         0,                      /* segment descriptor priority level */
1049         1,                      /* segment descriptor present */
1050         0, 0,
1051         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1052         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1053 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1054 {       0x0,                    /* segment base address  */
1055         0xfffff,                /* length - all address space */
1056         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1057         0,                      /* segment descriptor priority level */
1058         1,                      /* segment descriptor present */
1059         0, 0,
1060         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1061         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1062 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1063 {       0x0,                    /* segment base address  */
1064         0xfffff,                /* length - all address space */
1065         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1066         0,                      /* segment descriptor priority level */
1067         1,                      /* segment descriptor present */
1068         0, 0,
1069         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1070         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1071 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1072 {
1073         0x0,                    /* segment base address */
1074         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1075         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1076         0,                      /* segment descriptor priority level */
1077         1,                      /* segment descriptor present */
1078         0, 0,
1079         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1080         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1081 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1082 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1083         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1084         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1085         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1086         1,                      /* segment descriptor present */
1087         0, 0,
1088         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1089         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1090 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1091 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1092         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1093         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1094         0,                      /* segment descriptor priority level */
1095         1,                      /* segment descriptor present */
1096         0, 0,
1097         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1098         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1099 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1100 {       0x0,                    /* segment base address  */
1101         0x0,                    /* length - all address space */
1102         0,                      /* segment type */
1103         0,                      /* segment descriptor priority level */
1104         0,                      /* segment descriptor present */
1105         0, 0,
1106         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1107         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1108 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1109 {       0x400,                  /* segment base address */
1110         0xfffff,                /* length */
1111         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1112         0,                      /* segment descriptor priority level */
1113         1,                      /* segment descriptor present */
1114         0, 0,
1115         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1116         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1117 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1118 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1119         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1120         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1121         0,                      /* segment descriptor priority level */
1122         1,                      /* segment descriptor present */
1123         0, 0,
1124         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1125         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1126 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1127 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1128         0xfffff,                /* length */
1129         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1130         0,                      /* segment descriptor priority level */
1131         1,                      /* segment descriptor present */
1132         0, 0,
1133         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1134         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1135 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1136 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1137         0xfffff,                /* length */
1138         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1139         0,                      /* segment descriptor priority level */
1140         1,                      /* segment descriptor present */
1141         0, 0,
1142         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1143         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1144 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1145 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1146         0xfffff,                /* length */
1147         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1148         0,                      /* segment descriptor priority level */
1149         1,                      /* segment descriptor present */
1150         0, 0,
1151         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1152         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1153 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1154 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1155         0xfffff,                /* length */
1156         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1157         0,                      /* segment descriptor priority level */
1158         1,                      /* segment descriptor present */
1159         0, 0,
1160         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1161         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1162 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1163 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1164         0xfffff,                /* length */
1165         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1166         0,                      /* segment descriptor priority level */
1167         1,                      /* segment descriptor present */
1168         0, 0,
1169         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1170         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1171 /* GTLS_START 15 TLS */
1172 {       0x0,                    /* segment base address  */
1173         0x0,                    /* length */
1174         0,                      /* segment type */
1175         0,                      /* segment descriptor priority level */
1176         0,                      /* segment descriptor present */
1177         0, 0,
1178         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1179         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1180 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1181 {       0x0,                    /* segment base address  */
1182         0x0,                    /* length */
1183         0,                      /* segment type */
1184         0,                      /* segment descriptor priority level */
1185         0,                      /* segment descriptor present */
1186         0, 0,
1187         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1188         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1189 /* GTLS_END 17 TLS */
1190 {       0x0,                    /* segment base address  */
1191         0x0,                    /* length */
1192         0,                      /* segment type */
1193         0,                      /* segment descriptor priority level */
1194         0,                      /* segment descriptor present */
1195         0, 0,
1196         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1197         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1198 };
1199
1200 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1201         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1202 {       0x0,                    /* segment base address  */
1203         0x0,                    /* length - all address space */
1204         0,                      /* segment type */
1205         0,                      /* segment descriptor priority level */
1206         0,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1211 {       0x0,                    /* segment base address  */
1212         0x0,                    /* length - all address space */
1213         0,                      /* segment type */
1214         0,                      /* segment descriptor priority level */
1215         0,                      /* segment descriptor present */
1216         0, 0,
1217         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1218         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1219         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1220 {       0x0,                    /* segment base address  */
1221         0x0,                    /* length - all address space */
1222         0,                      /* segment type */
1223         0,                      /* segment descriptor priority level */
1224         0,                      /* segment descriptor present */
1225         0, 0,
1226         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1227         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1228         /* Code Descriptor for user */
1229 {       0x0,                    /* segment base address  */
1230         0xfffff,                /* length - all address space */
1231         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1232         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1233         1,                      /* segment descriptor present */
1234         0, 0,
1235         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1236         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1237         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1238 {       0x0,                    /* segment base address  */
1239         0x0,                    /* length - all address space */
1240         0,                      /* segment type */
1241         0,                      /* segment descriptor priority level */
1242         0,                      /* segment descriptor present */
1243         0, 0,
1244         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1245         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1246         /* Data Descriptor for user */
1247 {       0x0,                    /* segment base address  */
1248         0xfffff,                /* length - all address space */
1249         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1250         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1251         1,                      /* segment descriptor present */
1252         0, 0,
1253         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1254         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1255 };
1256
1257 void
1258 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1259         int idx;
1260         inthand_t *func;
1261         int typ;
1262         int dpl;
1263         int selec;
1264 {
1265         struct gate_descriptor *ip;
1266
1267         ip = idt + idx;
1268         ip->gd_looffset = (int)func;
1269         ip->gd_selector = selec;
1270         ip->gd_stkcpy = 0;
1271         ip->gd_xx = 0;
1272         ip->gd_type = typ;
1273         ip->gd_dpl = dpl;
1274         ip->gd_p = 1;
1275         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1276 }
1277
1278 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1279
1280 extern inthand_t
1281         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1282         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1283         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1284         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1285         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1286         IDTVEC(rsvd0);
1287 extern inthand_t
1288         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1289         IDTVEC(int0x82_syscall);
1290
1291 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1292 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1293 #endif
1294
1295 void
1296 sdtossd(sd, ssd)
1297         struct segment_descriptor *sd;
1298         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1299 {
1300         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1301         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1302         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1303         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1304         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1305         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1306         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1307 }
1308
1309 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1310
1311 /*
1312  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1313  * available physical memory in the system, then test this memory and
1314  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1315  *
1316  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1317  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1318  *
1319  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1320  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1321  */
1322 static void
1323 getmemsize(int first)
1324 {
1325         int i, physmap_idx, pa_indx;
1326         int hasbrokenint12;
1327         u_int basemem, extmem;
1328         struct vm86frame vmf;
1329         struct vm86context vmc;
1330         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1331         pt_entry_t *pte;
1332         const char *cp;
1333         struct {
1334                 u_int64_t base;
1335                 u_int64_t length;
1336                 u_int32_t type;
1337         } *smap;
1338         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1339
1340         hasbrokenint12 = 0;
1341         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1342         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1343         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1344         basemem = 0;
1345
1346         /*
1347          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1348          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1349          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1350          */
1351         if (hasbrokenint12) {
1352                 goto int15e820;
1353         }
1354
1355         /*
1356          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1357          * value give the bios some scribble space just in case.
1358          */
1359         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1360         basemem = vmf.vmf_ax;
1361         if (basemem > 640) {
1362                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1363                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1364                 basemem = 636;
1365         }
1366
1367         /*
1368          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1369          * between the end of base memory and the start of
1370          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1371          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1372          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1373          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1374          * to begin with and then parts of it are remapped.
1375          * The parts that aren't remapped form holes that
1376          * remain read-only and are unused by the kernel.
1377          * The base memory area is below the physical end of
1378          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1379          * The part of it from PAGE_SIZE to
1380          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1381          * remapped and used by the kernel later.)
1382          *
1383          * This code is similar to the code used in
1384          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1385          * allocated we simply change the mapping.
1386          */
1387         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1388              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1389                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1390                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1391         }
1392
1393         /*
1394          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1395          * that the bios can scribble on it.
1396          */
1397         pte = vm86paddr;
1398         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1399                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1400
1401 int15e820:
1402         /*
1403          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1404          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1405          */
1406         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1407         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1408
1409         /*
1410          * get memory map with INT 15:E820
1411          */
1412 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1413 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1414
1415         vmc.npages = 0;
1416         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1417         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1418
1419         physmap_idx = 0;
1420         vmf.vmf_ebx = 0;
1421         do {
1422                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1423                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1424                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1425                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1426                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1427                         break;
1428                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1429                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1430                                 smap->type,
1431                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1432                                 (u_int32_t)smap->base,
1433                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1434                                 (u_int32_t)smap->length);
1435
1436                 if (smap->type != 0x01)
1437                         goto next_run;
1438
1439                 if (smap->length == 0)
1440                         goto next_run;
1441
1442                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1443                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1444                             (u_int)(smap->length / 1024));
1445                         goto next_run;
1446                 }
1447
1448                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1449                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1450                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1451                                         printf(
1452         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1453                                 goto next_run;
1454                         }
1455                 }
1456
1457                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1458                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1459                         goto next_run;
1460                 }
1461
1462                 physmap_idx += 2;
1463                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1464                         printf(
1465                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1466                         break;
1467                 }
1468                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1469                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1470 next_run:
1471                 ; /* fix GCC3.x warning */
1472         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1473
1474         /*
1475          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1476          */
1477         if (basemem == 0) {
1478                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1479                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1480                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1481                                 break;
1482                         }
1483                 }
1484
1485                 if (basemem == 0) {
1486                         basemem = 640;
1487                 }
1488
1489                 if (basemem > 640) {
1490                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1491                                 basemem);
1492                         basemem = 640;
1493                 }
1494
1495                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1496                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1497                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1498                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1499                 }
1500
1501                 pte = vm86paddr;
1502                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1503                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1504         }
1505
1506         if (physmap[1] != 0)
1507                 goto physmap_done;
1508
1509         /*
1510          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1511          */
1512         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1513         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1514                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1515         } else {
1516 #if 0
1517                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1518                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1519                 extmem = vmf.vmf_ax;
1520 #else
1521                 /*
1522                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1523                  */
1524                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1525 #endif
1526         }
1527
1528         /*
1529          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1530          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1531          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1532          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1533          * them beyond the limit.
1534          *
1535          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1536          *      chop it to 15MB.
1537          */
1538         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1539                 extmem = 15 * 1024;
1540
1541         physmap[0] = 0;
1542         physmap[1] = basemem * 1024;
1543         physmap_idx = 2;
1544         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1545         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1546
1547 physmap_done:
1548         /*
1549          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1550          */
1551
1552 #ifdef SMP
1553         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1554         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1555
1556         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1557         mp_probe();
1558 #endif
1559
1560         /*
1561          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1562          * highest page of the physical address space.  It should be
1563          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1564          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1565          */
1566         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1567
1568 #ifdef MAXMEM
1569         Maxmem = MAXMEM / 4;
1570 #endif
1571
1572         /*
1573          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1574          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1575          */
1576         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1577                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1578                 char *ep;
1579
1580                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1581                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1582                         switch(*ep) {
1583                         case 'g':
1584                         case 'G':
1585                                 AllowMem <<= 10;
1586                         case 'm':
1587                         case 'M':
1588                                 AllowMem <<= 10;
1589                         case 'k':
1590                         case 'K':
1591                                 AllowMem <<= 10;
1592                                 break;
1593                         default:
1594                                 AllowMem = sanity = 0;
1595                         }
1596                         if (AllowMem < sanity)
1597                                 AllowMem = 0;
1598                 }
1599                 if (AllowMem == 0)
1600                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1601                 else
1602                         Maxmem = atop(AllowMem);
1603         }
1604
1605         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1606             (boothowto & RB_VERBOSE))
1607                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1608
1609         /*
1610          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1611          * extend the last memory segment to the new limit.
1612          */
1613         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1614                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1615
1616         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1617         pmap_bootstrap(first, 0);
1618
1619         /*
1620          * Size up each available chunk of physical memory.
1621          */
1622         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1623         pa_indx = 0;
1624         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1625         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1626         pte = CMAP1;
1627
1628         /*
1629          * Get dcons buffer address
1630          */
1631         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1632             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1633                 dcons_addr = 0;
1634
1635         /*
1636          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1637          * round up the start address and round down the end address.
1638          */
1639         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1640                 vm_offset_t end;
1641
1642                 end = ptoa(Maxmem);
1643                 if (physmap[i + 1] < end)
1644                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1645                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1646                         int tmp, page_bad;
1647 #if 0
1648                         int *ptr = 0;
1649 #else
1650                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1651 #endif
1652
1653                         /*
1654                          * block out kernel memory as not available.
1655                          */
1656                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1657                                 continue;
1658
1659                         /*
1660                          * block out dcons buffer
1661                          */
1662                         if (dcons_addr > 0
1663                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1664                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1665                                 continue;
1666
1667                         page_bad = FALSE;
1668
1669                         /*
1670                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1671                          */
1672                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1673                         cpu_invltlb();
1674
1675                         tmp = *(int *)ptr;
1676                         /*
1677                          * Test for alternating 1's and 0's
1678                          */
1679                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1680                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1681                                 page_bad = TRUE;
1682                         }
1683                         /*
1684                          * Test for alternating 0's and 1's
1685                          */
1686                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1687                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1688                         page_bad = TRUE;
1689                         }
1690                         /*
1691                          * Test for all 1's
1692                          */
1693                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1694                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1695                                 page_bad = TRUE;
1696                         }
1697                         /*
1698                          * Test for all 0's
1699                          */
1700                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1701                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1702                                 page_bad = TRUE;
1703                         }
1704                         /*
1705                          * Restore original value.
1706                          */
1707                         *(int *)ptr = tmp;
1708
1709                         /*
1710                          * Adjust array of valid/good pages.
1711                          */
1712                         if (page_bad == TRUE) {
1713                                 continue;
1714                         }
1715                         /*
1716                          * If this good page is a continuation of the
1717                          * previous set of good pages, then just increase
1718                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1719                          * Note that "end" points one higher than end,
1720                          * making the range >= start and < end.
1721                          * If we're also doing a speculative memory
1722                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1723                          * so that we keep going. The first bad page
1724                          * will terminate the loop.
1725                          */
1726                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1727                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1728                         } else {
1729                                 pa_indx++;
1730                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1731                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1732                                         pa_indx--;
1733                                         break;
1734                                 }
1735                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1736                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1737                         }
1738                         physmem++;
1739                 }
1740         }
1741         *pte = 0;
1742         cpu_invltlb();
1743
1744         /*
1745          * XXX
1746          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1747          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1748          * calculation, etc.).
1749          */
1750         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1751             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1752                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1753                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1754                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1755         }
1756
1757         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1758
1759         /* Trim off space for the message buffer. */
1760         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1761
1762         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1763 }
1764
1765 /*
1766  * IDT VECTORS:
1767  *      0       Divide by zero
1768  *      1       Debug
1769  *      2       NMI
1770  *      3       BreakPoint
1771  *      4       OverFlow
1772  *      5       Bound-Range
1773  *      6       Invalid OpCode
1774  *      7       Device Not Available (x87)
1775  *      8       Double-Fault
1776  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1777  *      10      Invalid-TSS
1778  *      11      Segment not present
1779  *      12      Stack
1780  *      13      General Protection
1781  *      14      Page Fault
1782  *      15      Reserved
1783  *      16      x87 FP Exception pending
1784  *      17      Alignment Check
1785  *      18      Machine Check
1786  *      19      SIMD floating point
1787  *      20-31   reserved
1788  *      32-255  INTn/external sources
1789  */
1790 void
1791 init386(int first)
1792 {
1793         struct gate_descriptor *gdp;
1794         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1795         struct mdglobaldata *gd;
1796
1797         /*
1798          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1799          */
1800         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1801         bzero(gd, sizeof(*gd));
1802
1803         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1804
1805         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1806
1807         metadata_missing = 0;
1808         if (bootinfo.bi_modulep) {
1809                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1810                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1811         } else {
1812                 metadata_missing = 1;
1813         }
1814         if (bootinfo.bi_envp)
1815                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1816
1817         /*
1818          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1819          * at 0.
1820          */
1821         ncpus = 1;
1822         ncpus2 = 1;
1823         /* Init basic tunables, hz etc */
1824         init_param1();
1825
1826         /*
1827          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1828          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1829          * the address space
1830          */
1831         /*
1832          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1833          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1834          */
1835         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1836         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1837
1838         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1839                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1840         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1841         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1842                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1843
1844         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1845
1846         /*
1847          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1848          * early in the boot sequence because the system assumes
1849          * that 'curthread' is never NULL.
1850          */
1851
1852         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1853 #ifdef BDE_DEBUGGER
1854                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1855                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1856                         continue;
1857 #endif
1858                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1859         }
1860
1861         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1862         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1863         lgdt(&r_gdt);
1864
1865         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1866         cpu_gdinit(gd, 0);
1867         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1868         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1869         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1870         proc0.p_thread = &thread0;
1871         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1872         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1873         thread0.td_proc = &proc0;
1874         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1875         thread0.td_cpl = 0;                     /* crit section protects us */
1876         safepri = TDPRI_MAX;
1877
1878         /* make ldt memory segments */
1879         /*
1880          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1881          * should be spelled ...MAX_USER...
1882          */
1883         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1884         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1885         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1886                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1887
1888         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1889         lldt(_default_ldt);
1890         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1891         /* spinlocks and the BGL */
1892         init_locks();
1893
1894         /* exceptions */
1895         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1896 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1897                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1898 #else
1899                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900 #endif
1901         }
1902         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1904         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1923                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1925                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1927                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928
1929         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1930         r_idt.rd_base = (int) idt;
1931         lidt(&r_idt);
1932
1933         /*
1934          * Initialize the console before we print anything out.
1935          */
1936         cninit();
1937
1938         if (metadata_missing)
1939                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1940
1941 #if     NISA >0
1942         isa_defaultirq();
1943 #endif
1944         rand_initialize();
1945
1946 #ifdef DDB
1947         kdb_init();
1948         if (boothowto & RB_KDB)
1949                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1950 #endif
1951
1952         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1953         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1954         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1956
1957         /*
1958          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1959          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1960          */
1961         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1962         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1963         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1964         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1965         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1966         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1967         ltr(gsel_tss);
1968
1969         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1970             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1971         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1972             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1973         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1974         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1975         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1976         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1977             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1978         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1979         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1980         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1981
1982         vm86_initialize();
1983         getmemsize(first);
1984         init_param2(physmem);
1985
1986         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1987
1988         /* Map the message buffer. */
1989         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1990                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1991
1992         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1993
1994         /* make a call gate to reenter kernel with */
1995         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1996
1997         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1998         gdp->gd_looffset = x++;
1999         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2000         gdp->gd_stkcpy = 1;
2001         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2002         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2003         gdp->gd_p = 1;
2004         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2005
2006         /* XXX does this work? */
2007         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2008         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2009
2010         /* transfer to user mode */
2011
2012         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2013         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2014
2015         /* setup proc 0's pcb */
2016         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2017         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2018         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2019         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2024  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2025  * data space were allocated in locore.
2026  *
2027  * Note: the idlethread's cpl is 0
2028  *
2029  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2030  */
2031 void
2032 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2033 {
2034         if (cpu)
2035                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2036
2037         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2038                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2039                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 0, &gd->mi);
2040         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2041         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2042         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2043         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2044 }
2045
2046 int
2047 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2048 {
2049         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2050             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2051                 return (TRUE);
2052         }
2053         return (FALSE);
2054 }
2055
2056 struct globaldata *
2057 globaldata_find(int cpu)
2058 {
2059         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2060         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2061 }
2062
2063 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2064 static void f00f_hack(void *unused);
2065 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2066
2067 static void
2068 f00f_hack(void *unused)
2069 {
2070         struct gate_descriptor *new_idt;
2071         vm_offset_t tmp;
2072
2073         if (!has_f00f_bug)
2074                 return;
2075
2076         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2077
2078         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2079
2080         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2081         if (tmp == 0)
2082                 panic("kmem_alloc returned 0");
2083         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2084                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2085         /* Put the first seven entries in the lower page */
2086         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2087         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2088         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2089         lidt(&r_idt);
2090         idt = new_idt;
2091         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2092                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2093                 panic("vm_map_protect failed");
2094         return;
2095 }
2096 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2097
2098 int
2099 ptrace_set_pc(p, addr)
2100         struct proc *p;
2101         unsigned long addr;
2102 {
2103         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2104         return (0);
2105 }
2106
2107 int
2108 ptrace_single_step(p)
2109         struct proc *p;
2110 {
2111         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2112         return (0);
2113 }
2114
2115 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2116         struct proc *p;
2117         vm_offset_t addr;
2118         size_t len;
2119 {
2120         vm_offset_t gap;
2121
2122         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2123                 return EPERM;
2124         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2125                 return 0;
2126
2127         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2128
2129         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2130                 return EPERM;
2131         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2132             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2133                 return 0;
2134         return EPERM;
2135 }
2136
2137 int ptrace_write_u(p, off, data)
2138         struct proc *p;
2139         vm_offset_t off;
2140         long data;
2141 {
2142         struct trapframe frame_copy;
2143         vm_offset_t min;
2144         struct trapframe *tp;
2145
2146         /*
2147          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2148          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2149          */
2150         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2151         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2152                 tp = p->p_md.md_regs;
2153                 frame_copy = *tp;
2154                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2155                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2156                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2157                         return (EINVAL);
2158                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2159                 return (0);
2160         }
2161
2162         /*
2163          * The PCB is at the end of the user area YYY
2164          */
2165         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2166         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2167         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2168                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2169                 return (0);
2170         }
2171         return (EFAULT);
2172 }
2173
2174 int
2175 fill_regs(p, regs)
2176         struct proc *p;
2177         struct reg *regs;
2178 {
2179         struct pcb *pcb;
2180         struct trapframe *tp;
2181
2182         tp = p->p_md.md_regs;
2183         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2184         regs->r_es = tp->tf_es;
2185         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2186         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2187         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2188         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2189         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2190         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2191         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2192         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2193         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2194         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2195         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2196         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2197         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2198         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2199         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2200         return (0);
2201 }
2202
2203 int
2204 set_regs(p, regs)
2205         struct proc *p;
2206         struct reg *regs;
2207 {
2208         struct pcb *pcb;
2209         struct trapframe *tp;
2210
2211         tp = p->p_md.md_regs;
2212         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2213             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2214                 return (EINVAL);
2215         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2216         tp->tf_es = regs->r_es;
2217         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2218         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2219         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2220         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2221         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2222         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2223         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2224         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2225         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2226         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2227         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2228         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2229         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2230         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2231         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2232         return (0);
2233 }
2234
2235 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2236 static void
2237 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2238         struct savexmm *sv_xmm;
2239         struct save87 *sv_87;
2240 {
2241         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2242         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2243         int i;
2244
2245         /* FPU control/status */
2246         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2247         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2248         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2249         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2250         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2251         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2252         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2253         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2254
2255         /* FPU registers */
2256         for (i = 0; i < 8; ++i)
2257                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2258
2259         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2260 }
2261
2262 static void
2263 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2264         struct save87 *sv_87;
2265         struct savexmm *sv_xmm;
2266 {
2267         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2268         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2269         int i;
2270
2271         /* FPU control/status */
2272         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2273         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2274         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2275         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2276         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2277         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2278         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2279         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2280
2281         /* FPU registers */
2282         for (i = 0; i < 8; ++i)
2283                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2284
2285         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2286 }
2287 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2288
2289 int
2290 fill_fpregs(p, fpregs)
2291         struct proc *p;
2292         struct fpreg *fpregs;
2293 {
2294 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2295         if (cpu_fxsr) {
2296                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2297                                                 (struct save87 *)fpregs);
2298                 return (0);
2299         }
2300 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2301         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2302         return (0);
2303 }
2304
2305 int
2306 set_fpregs(p, fpregs)
2307         struct proc *p;
2308         struct fpreg *fpregs;
2309 {
2310 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2311         if (cpu_fxsr) {
2312                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2313                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2314                 return (0);
2315         }
2316 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2317         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2318         return (0);
2319 }
2320
2321 int
2322 fill_dbregs(p, dbregs)
2323         struct proc *p;
2324         struct dbreg *dbregs;
2325 {
2326         struct pcb *pcb;
2327
2328         if (p == NULL) {
2329                 dbregs->dr0 = rdr0();
2330                 dbregs->dr1 = rdr1();
2331                 dbregs->dr2 = rdr2();
2332                 dbregs->dr3 = rdr3();
2333                 dbregs->dr4 = rdr4();
2334                 dbregs->dr5 = rdr5();
2335                 dbregs->dr6 = rdr6();
2336                 dbregs->dr7 = rdr7();
2337         }
2338         else {
2339                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2340                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2341                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2342                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2343                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2344                 dbregs->dr4 = 0;
2345                 dbregs->dr5 = 0;
2346                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2347                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2348         }
2349         return (0);
2350 }
2351
2352 int
2353 set_dbregs(p, dbregs)
2354         struct proc *p;
2355         struct dbreg *dbregs;
2356 {
2357         struct pcb *pcb;
2358         int i;
2359         u_int32_t mask1, mask2;
2360
2361         if (p == NULL) {
2362                 load_dr0(dbregs->dr0);
2363                 load_dr1(dbregs->dr1);
2364                 load_dr2(dbregs->dr2);
2365                 load_dr3(dbregs->dr3);
2366                 load_dr4(dbregs->dr4);
2367                 load_dr5(dbregs->dr5);
2368                 load_dr6(dbregs->dr6);
2369                 load_dr7(dbregs->dr7);
2370         }
2371         else {
2372                 /*
2373                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2374                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2375                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2376                  * TRCTRAP.
2377                  */
2378                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2379                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2380                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2381                                 return (EINVAL);
2382
2383                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2384
2385                 /*
2386                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2387                  * process's address space.  If a process could do this, it
2388                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2389                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2390                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2391                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2392                  * uid 0.
2393                  *
2394                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2395                  * address space is written into from within the kernel
2396                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2397                  * from within kernel mode?
2398                  */
2399
2400                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2401                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2402                                 /* dr0 is enabled */
2403                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2404                                         return (EINVAL);
2405                         }
2406
2407                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2408                                 /* dr1 is enabled */
2409                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2410                                         return (EINVAL);
2411                         }
2412
2413                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2414                                 /* dr2 is enabled */
2415                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2416                                         return (EINVAL);
2417                         }
2418
2419                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2420                                 /* dr3 is enabled */
2421                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2422                                         return (EINVAL);
2423                         }
2424                 }
2425
2426                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2427                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2428                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2429                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2430                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2431                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2432
2433                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2434         }
2435
2436         return (0);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2441  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2442  */
2443 int
2444 user_dbreg_trap(void)
2445 {
2446         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2447         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2448         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2449         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2450         int i;
2451
2452         dr7 = rdr7();
2453         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2454                 /*
2455                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2456                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2457                  * hardware debug registers
2458                  */
2459                 return 0;
2460         }
2461
2462         nbp = 0;
2463         dr6 = rdr6();
2464         bp = dr6 & 0x0000000f;
2465
2466         if (!bp) {
2467                 /*
2468                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2469                  * trap was not caused by any of the debug registers
2470                  */
2471                 return 0;
2472         }
2473
2474         /*
2475          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2476          * which ones and if any of them are user space addresses
2477          */
2478
2479         if (bp & 0x01) {
2480                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2481         }
2482         if (bp & 0x02) {
2483                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2484         }
2485         if (bp & 0x04) {
2486                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2487         }
2488         if (bp & 0x08) {
2489                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2490         }
2491
2492         for (i=0; i<nbp; i++) {
2493                 if (addr[i] <
2494                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2495                         /*
2496                          * addr[i] is in user space
2497                          */
2498                         return nbp;
2499                 }
2500         }
2501
2502         /*
2503          * None of the breakpoints are in user space.
2504          */
2505         return 0;
2506 }
2507
2508
2509 #ifndef DDB
2510 void
2511 Debugger(const char *msg)
2512 {
2513         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2514 }
2515 #endif /* no DDB */
2516
2517 #include <machine/apicvar.h>
2518
2519 /*
2520  * Provide stub functions so that the MADT APIC enumerator in the acpi
2521  * kernel module will link against a kernel without 'option APIC_IO'.
2522  *
2523  * XXX - This is a gross hack.
2524  */
2525 void
2526 apic_register_enumerator(struct apic_enumerator *enumerator)
2527 {
2528 }
2529
2530 void *
2531 ioapic_create(uintptr_t addr, int32_t id, int intbase)
2532 {
2533         return (NULL);
2534 }
2535
2536 int
2537 ioapic_disable_pin(void *cookie, u_int pin)
2538 {
2539         return (ENXIO);
2540 }
2541
2542 void
2543 ioapic_enable_mixed_mode(void)
2544 {
2545 }
2546
2547 int
2548 ioapic_get_vector(void *cookie, u_int pin)
2549 {
2550         return (-1);
2551 }
2552
2553 void
2554 ioapic_register(void *cookie)
2555 {
2556 }
2557
2558 int
2559 ioapic_remap_vector(void *cookie, u_int pin, int vector)
2560 {
2561         return (ENXIO);
2562 }
2563
2564 int
2565 ioapic_set_extint(void *cookie, u_int pin)
2566 {
2567         return (ENXIO);
2568 }
2569
2570 int
2571 ioapic_set_nmi(void *cookie, u_int pin)
2572 {
2573         return (ENXIO);
2574 }
2575
2576 int
2577 ioapic_set_polarity(void *cookie, u_int pin, char activehi)
2578 {
2579         return (ENXIO);
2580 }
2581
2582 int
2583 ioapic_set_triggermode(void *cookie, u_int pin, char edgetrigger)
2584 {
2585         return (ENXIO);
2586 }
2587
2588 void
2589 lapic_create(u_int apic_id, int boot_cpu)
2590 {
2591 }
2592
2593 void
2594 lapic_init(uintptr_t addr)
2595 {
2596 }
2597
2598 int
2599 lapic_set_lvt_mode(u_int apic_id, u_int lvt, u_int32_t mode)
2600 {
2601         return (ENXIO);
2602 }
2603
2604 int
2605 lapic_set_lvt_polarity(u_int apic_id, u_int lvt, u_char activehi)
2606 {
2607         return (ENXIO);
2608 }
2609
2610 int
2611 lapic_set_lvt_triggermode(u_int apic_id, u_int lvt, u_char edgetrigger)
2612 {
2613         return (ENXIO);
2614 }
2615
2616 #include <sys/disklabel.h>
2617
2618 /*
2619  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2620  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2621  * if needed, and signal errors or early completion.
2622  */
2623 int
2624 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2625 {
2626         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2627         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2628         int maxsz = p->p_size,
2629                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2630
2631         /* overwriting disk label ? */
2632         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2633         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2634 #if LABELSECTOR != 0
2635             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2636 #endif
2637             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2638                 bp->b_error = EROFS;
2639                 goto bad;
2640         }
2641
2642 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2643         /* overwriting master boot record? */
2644         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2645             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2646                 bp->b_error = EROFS;
2647                 goto bad;
2648         }
2649 #endif
2650
2651         /* beyond partition? */
2652         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2653                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2654                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2655                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2656                         return(0);
2657                 }
2658                 /* or truncate if part of it fits */
2659                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2660                 if (sz <= 0) {
2661                         bp->b_error = EINVAL;
2662                         goto bad;
2663                 }
2664                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2665         }
2666
2667         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2668         return(1);
2669
2670 bad:
2671         bp->b_flags |= B_ERROR;
2672         return(-1);
2673 }
2674
2675 #ifdef DDB
2676
2677 /*
2678  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2679  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2680  * called inside DDB.
2681  *
2682  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2683  */
2684
2685 #undef inb
2686 #undef outb
2687
2688 /* silence compiler warnings */
2689 u_char inb(u_int);
2690 void outb(u_int, u_char);
2691
2692 u_char
2693 inb(u_int port)
2694 {
2695         u_char  data;
2696         /*
2697          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2698          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2699          * if we tell it to load (u_short) port.
2700          */
2701         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2702         return (data);
2703 }
2704
2705 void
2706 outb(u_int port, u_char data)
2707 {
2708         u_char  al;
2709         /*
2710          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2711          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2712          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2713          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2714          */
2715         al = data;
2716         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2717 }
2718
2719 #endif /* DDB */
2720
2721
2722
2723 #include "opt_cpu.h"
2724
2725
2726 /*
2727  * initialize all the SMP locks
2728  */
2729
2730 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2731 struct spinlock imen_spinlock;
2732
2733 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2734 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2735
2736 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2737 struct spinlock mpintr_spinlock;
2738
2739 /* critical region around INTR() routines */
2740 struct spinlock intr_spinlock;
2741
2742 /* lock region used by kernel profiling */
2743 struct spinlock mcount_spinlock;
2744
2745 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2746 struct spinlock com_spinlock;
2747
2748 /* locks kernel printfs */
2749 struct spinlock cons_spinlock;
2750
2751 /* lock regions around the clock hardware */
2752 struct spinlock clock_spinlock;
2753
2754 /* lock around the MP rendezvous */
2755 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2756
2757 static void
2758 init_locks(void)
2759 {
2760         /*
2761          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2762          */
2763         /*
2764          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2765          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2766          */
2767 #ifdef SMP
2768         cpu_get_initial_mplock();
2769 #endif
2770         /* DEPRECATED */
2771         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2772         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2773         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2774         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2775         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2776         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2777         spin_lock_init(&com_spinlock);
2778         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2779         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2780
2781         /* our token pool needs to work early */
2782         lwkt_token_pool_init();
2783 }
2784