sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.135 2008/08/02 01:14:43 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/priv.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.h>
  76 #include <sys/upcall.h>
  77 #include <sys/usched.h>
  78 #include <sys/reg.h>
  79
  80 #include <vm/vm.h>
  81 #include <vm/vm_param.h>
  82 #include <sys/lock.h>
  83 #include <vm/vm_kern.h>
  84 #include <vm/vm_object.h>
  85 #include <vm/vm_page.h>
  86 #include <vm/vm_map.h>
  87 #include <vm/vm_pager.h>
  88 #include <vm/vm_extern.h>
  89
  90 #include <sys/thread2.h>
  91
  92 #include <sys/user.h>
  93 #include <sys/exec.h>
  94 #include <sys/cons.h>
  95
  96 #include <ddb/ddb.h>
  97
  98 #include <machine/cpu.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386(int first);
 124 extern void dblfault_handler(void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup(void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160
 161 u_long ebda_addr = 0;
 162
 163 static int
 164 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 165 {
 166         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 167         return (error);
 168 }
 169
 170 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 171         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 172
 173 static int
 174 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 175 {
 176         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 177                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 178         return (error);
 179 }
 180
 181 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 182         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 183
 184 static int
 185 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 186 {
 187         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 188                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 193         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 194
 195 static int
 196 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 197 {
 198         int error;
 199
 200         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 201          * some initial nulls).
 202          */
 203         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 204                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 205         if(error) return(error);
 206         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 207                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 208                         msgbufp->msg_bufr,req);
 209         }
 210         return(error);
 211 }
 212
 213 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 214         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 215
 216 static int msgbuf_clear;
 217
 218 static int
 219 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 220 {
 221         int error;
 222         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 223                 req);
 224         if (!error && req->newptr) {
 225                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 226                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 227                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 228                 msgbuf_clear=0;
 229         }
 230         return (error);
 231 }
 232
 233 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 234         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 235         "Clear kernel message buffer");
 236
 237 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 238
 239 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 240
 241 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 242 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 243 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 244 static struct trapframe proc0_tf;
 245
 246 static void
 247 cpu_startup(void *dummy)
 248 {
 249         caddr_t v;
 250         vm_size_t size = 0;
 251         vm_offset_t firstaddr;
 252
 253         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 254                 bootverbose++;
 255
 256         /*
 257          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 258          */
 259         kprintf("%s", version);
 260         startrtclock();
 261         printcpuinfo();
 262         panicifcpuunsupported();
 263 #ifdef PERFMON
 264         perfmon_init();
 265 #endif
 266         kprintf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 267         /*
 268          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 269          */
 270         if (bootverbose) {
 271                 int indx;
 272
 273                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 274                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 275                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 276
 277                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 278                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 279                             size1 / PAGE_SIZE);
 280                 }
 281         }
 282
 283         /*
 284          * Allocate space for system data structures.
 285          * The first available kernel virtual address is in "v".
 286          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 287          * As pages of memory are allocated and cleared,
 288          * "firstaddr" is incremented.
 289          * An index into the kernel page table corresponding to the
 290          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 291          */
 292
 293         /*
 294          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 295          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 296          * addresses to the various data structures.
 297          */
 298         firstaddr = 0;
 299 again:
 300         v = (caddr_t)firstaddr;
 301
 302 #define valloc(name, type, num) \
 303             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 304 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 305             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 306
 307         /*
 308          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 309          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 310          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 311          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 312          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 313          * maxbcache bytes.
 314          *
 315          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 316          */
 317         if (nbuf == 0) {
 318                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 319                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 320
 321                 nbuf = 50;
 322                 if (kbytes > 4096)
 323                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 324                 if (kbytes > 65536)
 325                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 326                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 327                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 332          * kernel_map.
 333          */
 334         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 335                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 336                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 337         }
 338
 339         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 340 #ifdef NSWBUF_MIN
 341         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 342                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 343 #endif
 344 #ifdef DIRECTIO
 345         ffs_rawread_setup();
 346 #endif
 347
 348         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 349         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 350
 351         /*
 352          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 353          */
 354         if (firstaddr == 0) {
 355                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 356                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 357                 if (firstaddr == 0)
 358                         panic("startup: no room for tables");
 359                 goto again;
 360         }
 361
 362         /*
 363          * End of second pass, addresses have been assigned
 364          */
 365         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 366                 panic("startup: table size inconsistency");
 367
 368         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 369                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 370         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 371                       (nbuf*BKVASIZE));
 372         buffer_map.system_map = 1;
 373         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 374                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 375         pager_map.system_map = 1;
 376
 377 #if defined(USERCONFIG)
 378         userconfig();
 379         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 380 #endif
 381
 382         kprintf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 383             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 384
 385         /*
 386          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 387          */
 388         bufinit();
 389         vm_pager_bufferinit();
 390
 391 #ifdef SMP
 392         /*
 393          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 394          */
 395         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 396         mp_announce();
 397 #endif  /* SMP */
 398         cpu_setregs();
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Send an interrupt to process.
 403  *
 404  * Stack is set up to allow sigcode stored
 405  * at top to call routine, followed by kcall
 406  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 407  * resets the signal mask, the stack, and the
 408  * frame pointer, it returns to the user
 409  * specified pc, psl.
 410  */
 411 void
 412 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 413 {
 414         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 415         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 416         struct trapframe *regs;
 417         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 418         struct sigframe sf, *sfp;
 419         int oonstack;
 420
 421         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 422         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 423
 424         /* save user context */
 425         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 426         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 427         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 428         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 429         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 430
 431         /* make the size of the saved context visible to userland */
 432         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 433
 434         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 435         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 436                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 437
 438         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 439         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 440             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 441                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 442                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 443                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 444         } else {
 445                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 446         }
 447
 448         /* Translate the signal is appropriate */
 449         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 450                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 451                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 452         }
 453
 454         /* Build the argument list for the signal handler. */
 455         sf.sf_signum = sig;
 456         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 457         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 458                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 459                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 460                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 461
 462                 /* fill siginfo structure */
 463                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 464                 sf.sf_si.si_code = code;
 465                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 466         }
 467         else {
 468                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 469                 sf.sf_siginfo = code;
 470                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 471                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 472         }
 473
 474         /*
 475          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 476          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 477          * eflags.
 478          */
 479         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 480                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 481                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 482
 483                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 484                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 485                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 487
 488                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 489                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 490                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 491                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 492
 493                 /*
 494                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 495                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 496                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 497                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 498                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 499                  */
 500                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 501         }
 502
 503         /*
 504          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 505          */
 506         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 507
 508         /*
 509          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 510          */
 511         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 512                 /*
 513                  * Something is wrong with the stack pointer.
 514                  * ...Kill the process.
 515                  */
 516                 sigexit(lp, SIGILL);
 517         }
 518
 519         regs->tf_esp = (int)sfp;
 520         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 521
 522         /*
 523          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 524          * on function entry
 525          */
 526         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 527
 528         regs->tf_cs = _ucodesel;
 529         regs->tf_ds = _udatasel;
 530         regs->tf_es = _udatasel;
 531
 532         /*
 533          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 534          * the userland program might be using both.
 535          *
 536          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 537          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 538          * return to userland.
 539          */
 540         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 541                 regs->tf_fs = _udatasel;
 542                 regs->tf_gs = _udatasel;
 543         }
 544         regs->tf_ss = _udatasel;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 549  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 550  * issue.
 551  *
 552  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 553  * bad idea?
 554  */
 555 int
 556 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 557 {
 558         frame->tf_cs = _ucodesel;
 559         frame->tf_ds = _udatasel;
 560         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 561 #if 0
 562         frame->tf_fs = _udatasel;
 563         frame->tf_gs = _udatasel;
 564 #endif
 565         frame->tf_ss = _udatasel;
 566         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 567         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 568         return(0);
 569 }
 570
 571 int
 572 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 573 {
 574          struct segment_descriptor *desc;
 575          int i;
 576
 577          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 578                 desc = &tls->tls[i];
 579                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 580                         continue;
 581                 if (desc->sd_def32 == 0)
 582                         return(ENXIO);
 583                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 584                         return(ENXIO);
 585                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 586                         return(ENXIO);
 587                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 588                         return(ENXIO);
 589          }
 590          return(0);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 595  *
 596  * System call to cleanup state after a signal
 597  * has been taken.  Reset signal mask and
 598  * stack state from context left by sendsig (above).
 599  * Return to previous pc and psl as specified by
 600  * context left by sendsig. Check carefully to
 601  * make sure that the user has not modified the
 602  * state to gain improper privileges.
 603  */
 604 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 605 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 606
 607 int
 608 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 609 {
 610         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 611         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 612         struct trapframe *regs;
 613         ucontext_t uc;
 614         ucontext_t *ucp;
 615         int cs;
 616         int eflags;
 617         int error;
 618
 619         /*
 620          * We have to copy the information into kernel space so userland
 621          * can't modify it while we are sniffing it.
 622          */
 623         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 624         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 625         if (error)
 626                 return (error);
 627         ucp = &uc;
 628         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 629
 630         if (eflags & PSL_VM) {
 631                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 632                 struct vm86_kernel *vm86;
 633
 634                 /*
 635                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 636                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 637                  */
 638                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 639                         return (EINVAL);
 640                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 641                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 642                         return (EINVAL);
 643
 644                 /* go back to user mode if both flags are set */
 645                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 646                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 647
 648                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 649                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 650                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 651                 } else {
 652                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 653                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 654                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 655                 }
 656                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 657                 tf->tf_eflags = eflags;
 658                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 659                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 660                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 661                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 662                 tf->tf_ds = _udatasel;
 663                 tf->tf_es = _udatasel;
 664 #if 0
 665                 tf->tf_fs = _udatasel;
 666                 tf->tf_gs = _udatasel;
 667 #endif
 668         } else {
 669                 /*
 670                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 671                  */
 672                 /*
 673                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 674                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 675                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 676                  * the signal context during signal handling and there is no
 677                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 678                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 679                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 680                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 681                  */
 682                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 683                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 684                         return(EINVAL);
 685                 }
 686
 687                 /*
 688                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 689                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 690                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 691                  */
 692                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 693                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 694                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 695                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 696                         return(EINVAL);
 697                 }
 698                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 699         }
 700
 701         /*
 702          * Restore the FPU state from the frame
 703          */
 704         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 705
 706         /*
 707          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 708          * semantics against system calls.
 709          */
 710         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 711                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 712
 713         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 714                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 715         else
 716                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 717
 718         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 719         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 720         return(EJUSTRETURN);
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 725  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 726  * already been pushed on the stack.
 727  */
 728 struct upc_frame {
 729         register_t      eax;
 730         register_t      ecx;
 731         register_t      edx;
 732         register_t      flags;
 733         register_t      oldip;
 734 };
 735
 736 void
 737 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 738 {
 739         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 740         struct trapframe *regs;
 741         struct upcall upcall;
 742         struct upc_frame upc_frame;
 743         int     crit_count = 0;
 744
 745         /*
 746          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 747          * context, switch back to the virtual kernel context before
 748          * trying to post the signal.
 749          */
 750         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 751                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 752                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 753         }
 754
 755         /*
 756          * Get the upcall data structure
 757          */
 758         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 759             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 760         ) {
 761                 vu->vu_pending = 0;
 762                 kprintf("bad upcall address\n");
 763                 return;
 764         }
 765
 766         /*
 767          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 768          * section count, mark the data structure as pending and return
 769          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 770          */
 771         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 772                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 773                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 774                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 775                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 776                 }
 777                 return;
 778         }
 779
 780         /*
 781          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 782          *
 783          * Bump our critical section count and set or clear the
 784          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 785          * pending.  The user will be responsible for calling
 786          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 787          */
 788         vu->vu_pending = 0;
 789         upcall.upc_pending = morepending;
 790         crit_count += TDPRI_CRIT;
 791         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 792                 sizeof(upcall.upc_pending));
 793         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 794                 sizeof(int));
 795
 796         /*
 797          * Construct a stack frame and issue the upcall
 798          */
 799         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 800         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 801         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 802         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 803         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 804         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 805         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 806             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 807                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 808         } else {
 809                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 810                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 811                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 812                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 813                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 814         }
 815 }
 816
 817 /*
 818  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 819  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 820  * being overwritten by the syscall return value.
 821  *
 822  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 823  * and the function pointer in %eax.
 824  */
 825 int
 826 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 827 {
 828         struct upc_frame upc_frame;
 829         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 830         struct trapframe *regs;
 831         int error;
 832         struct upcall upcall;
 833         int crit_count;
 834
 835         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 836
 837         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 838         if (error == 0) {
 839             if (vu) {
 840                 /*
 841                  * This jumps us to the next ready context.
 842                  */
 843                 vu->vu_pending = 0;
 844                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 845                 crit_count = 0;
 846                 if (error == 0)
 847                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 848                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 849                 if (error == 0)
 850                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 851                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 852                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 853                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 854                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 855                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 856             } else {
 857                 /*
 858                  * This returns us to the originally interrupted code.
 859                  */
 860                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 861                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 862                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 863                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 864                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 865                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 866                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 867                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 868             }
 869         }
 870         if (error == 0)
 871                 error = EJUSTRETURN;
 872         return(error);
 873 }
 874
 875 /*
 876  * Machine dependent boot() routine
 877  *
 878  * I haven't seen anything to put here yet
 879  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 880  */
 881 void
 882 cpu_boot(int howto)
 883 {
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Shutdown the CPU as much as possible
 888  */
 889 void
 890 cpu_halt(void)
 891 {
 892         for (;;)
 893                 __asm__ __volatile("hlt");
 894 }
 895
 896 /*
 897  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 898  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 899  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 900  *
 901  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 902  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 903  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 904  * critical section.
 905  *
 906  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 907  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 908  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 909  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 910  */
 911 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 912 static int      cpu_idle_hltcnt;
 913 static int      cpu_idle_spincnt;
 914 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 915     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 916 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 917     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 918 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 919     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 920
 921 static void
 922 cpu_idle_default_hook(void)
 923 {
 924         /*
 925          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 926          * following the sti.
 927          */
 928         __asm __volatile("sti; hlt");
 929 }
 930
 931 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 932 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 933
 934 void
 935 cpu_idle(void)
 936 {
 937         struct thread *td = curthread;
 938
 939         crit_exit();
 940         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 941         for (;;) {
 942                 /*
 943                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 944                  */
 945                 lwkt_switch();
 946
 947                 /*
 948                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 949                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 950                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 951                  */
 952                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 953                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 954                         __asm __volatile("cli");
 955                         splz();
 956                         if (!lwkt_runnable())
 957                             cpu_idle_hook();
 958 #ifdef SMP
 959                         else
 960                             __asm __volatile("pause");
 961 #endif
 962                         ++cpu_idle_hltcnt;
 963                 } else {
 964                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 965                         splz();
 966 #ifdef SMP
 967                         __asm __volatile("sti; pause");
 968 #else
 969                         __asm __volatile("sti");
 970 #endif
 971                         ++cpu_idle_spincnt;
 972                 }
 973         }
 974 }
 975
 976 /*
 977  * This routine is called when the only runnable threads require
 978  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 979  * we let the scheduler spin.
 980  */
 981 void
 982 cpu_mplock_contested(void)
 983 {
 984         cpu_pause();
 985 }
 986
 987 /*
 988  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 989  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 990  * we let it spin.
 991  */
 992 void
 993 cpu_spinlock_contested(void)
 994 {
 995         cpu_pause();
 996 }
 997
 998 /*
 999  * Clear registers on exec
1000  */
1001 void
1002 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1003 {
1004         struct thread *td = curthread;
1005         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1006         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1007         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1008
1009         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1010         user_ldt_free(pcb);
1011
1012         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1013         regs->tf_eip = entry;
1014         regs->tf_esp = stack;
1015         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1016         regs->tf_ss = _udatasel;
1017         regs->tf_ds = _udatasel;
1018         regs->tf_es = _udatasel;
1019         regs->tf_fs = _udatasel;
1020         regs->tf_gs = _udatasel;
1021         regs->tf_cs = _ucodesel;
1022
1023         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1024         regs->tf_ebx = ps_strings;
1025
1026         /*
1027          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1028          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1029          */
1030         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1031                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1032                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1033                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1034                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1035                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1036                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1037                 if (pcb == td->td_pcb) {
1038                         /*
1039                          * Clear the debug registers on the running
1040                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1041                          * the next process we switch to.
1042                          */
1043                         reset_dbregs();
1044                 }
1045                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1050          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1051          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1052          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1053          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1054          */
1055         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1056
1057         /*
1058          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1059          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1060          * in npxdna().
1061          */
1062         crit_enter();
1063         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1064
1065 #if NNPX > 0
1066         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1067         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1068 #endif
1069         crit_exit();
1070
1071         /*
1072          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1073          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1074          * return value to 0.
1075          */
1076 }
1077
1078 void
1079 cpu_setregs(void)
1080 {
1081         unsigned int cr0;
1082
1083         cr0 = rcr0();
1084         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1085         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1086         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1087         load_cr0(cr0);
1088         load_gs(_udatasel);
1089 }
1090
1091 static int
1092 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1093 {
1094         int error;
1095         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1096                 req);
1097         if (!error && req->newptr)
1098                 resettodr();
1099         return (error);
1100 }
1101
1102 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1103         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1104
1105 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1106         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1107
1108 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1109         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1110
1111 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1112         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1113
1114 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1115 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1116         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1117
1118 /*
1119  * Initialize 386 and configure to run kernel
1120  */
1121
1122 /*
1123  * Initialize segments & interrupt table
1124  */
1125
1126 int _default_ldt;
1127 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1128 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1129 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1130 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1131
1132 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1133 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1134
1135 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1136 extern int has_f00f_bug;
1137 #endif
1138
1139 static struct i386tss dblfault_tss;
1140 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1141
1142 extern  struct user *proc0paddr;
1143
1144
1145 /* software prototypes -- in more palatable form */
1146 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1147 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1148 {       0x0,                    /* segment base address  */
1149         0x0,                    /* length */
1150         0,                      /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         0,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1155         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1157 {       0x0,                    /* segment base address  */
1158         0xfffff,                /* length - all address space */
1159         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1160         0,                      /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1164         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1166 {       0x0,                    /* segment base address  */
1167         0xfffff,                /* length - all address space */
1168         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0xfffff,                /* length - all address space */
1177         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         1,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1184 {
1185         0x0,                    /* segment base address */
1186         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1187         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1188         0,                      /* segment descriptor priority level */
1189         1,                      /* segment descriptor present */
1190         0, 0,
1191         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1192         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1193 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1194 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1195         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1196         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1197         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1198         1,                      /* segment descriptor present */
1199         0, 0,
1200         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1201         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1202 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1203 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1204         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1205         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1206         0,                      /* segment descriptor priority level */
1207         1,                      /* segment descriptor present */
1208         0, 0,
1209         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1210         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1211 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1212 {       0x0,                    /* segment base address  */
1213         0x0,                    /* length - all address space */
1214         0,                      /* segment type */
1215         0,                      /* segment descriptor priority level */
1216         0,                      /* segment descriptor present */
1217         0, 0,
1218         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1219         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1220 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1221 {       0x400,                  /* segment base address */
1222         0xfffff,                /* length */
1223         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1224         0,                      /* segment descriptor priority level */
1225         1,                      /* segment descriptor present */
1226         0, 0,
1227         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1228         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1229 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1230 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1231         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1232         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1233         0,                      /* segment descriptor priority level */
1234         1,                      /* segment descriptor present */
1235         0, 0,
1236         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1237         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1238 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1239 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1240         0xfffff,                /* length */
1241         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1242         0,                      /* segment descriptor priority level */
1243         1,                      /* segment descriptor present */
1244         0, 0,
1245         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1246         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1247 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1248 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1249         0xfffff,                /* length */
1250         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1251         0,                      /* segment descriptor priority level */
1252         1,                      /* segment descriptor present */
1253         0, 0,
1254         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1255         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1256 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1257 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1258         0xfffff,                /* length */
1259         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1260         0,                      /* segment descriptor priority level */
1261         1,                      /* segment descriptor present */
1262         0, 0,
1263         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1264         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1265 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1266 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1267         0xfffff,                /* length */
1268         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1269         0,                      /* segment descriptor priority level */
1270         1,                      /* segment descriptor present */
1271         0, 0,
1272         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1273         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1274 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1275 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1276         0xfffff,                /* length */
1277         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1278         0,                      /* segment descriptor priority level */
1279         1,                      /* segment descriptor present */
1280         0, 0,
1281         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1282         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1283 /* GTLS_START 15 TLS */
1284 {       0x0,                    /* segment base address  */
1285         0x0,                    /* length */
1286         0,                      /* segment type */
1287         0,                      /* segment descriptor priority level */
1288         0,                      /* segment descriptor present */
1289         0, 0,
1290         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1291         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1292 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1293 {       0x0,                    /* segment base address  */
1294         0x0,                    /* length */
1295         0,                      /* segment type */
1296         0,                      /* segment descriptor priority level */
1297         0,                      /* segment descriptor present */
1298         0, 0,
1299         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1300         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1301 /* GTLS_END 17 TLS */
1302 {       0x0,                    /* segment base address  */
1303         0x0,                    /* length */
1304         0,                      /* segment type */
1305         0,                      /* segment descriptor priority level */
1306         0,                      /* segment descriptor present */
1307         0, 0,
1308         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1309         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1310 };
1311
1312 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1313         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1314 {       0x0,                    /* segment base address  */
1315         0x0,                    /* length - all address space */
1316         0,                      /* segment type */
1317         0,                      /* segment descriptor priority level */
1318         0,                      /* segment descriptor present */
1319         0, 0,
1320         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1321         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1322         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1323 {       0x0,                    /* segment base address  */
1324         0x0,                    /* length - all address space */
1325         0,                      /* segment type */
1326         0,                      /* segment descriptor priority level */
1327         0,                      /* segment descriptor present */
1328         0, 0,
1329         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1330         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1331         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1332 {       0x0,                    /* segment base address  */
1333         0x0,                    /* length - all address space */
1334         0,                      /* segment type */
1335         0,                      /* segment descriptor priority level */
1336         0,                      /* segment descriptor present */
1337         0, 0,
1338         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1339         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1340         /* Code Descriptor for user */
1341 {       0x0,                    /* segment base address  */
1342         0xfffff,                /* length - all address space */
1343         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1344         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1345         1,                      /* segment descriptor present */
1346         0, 0,
1347         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1348         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1349         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1350 {       0x0,                    /* segment base address  */
1351         0x0,                    /* length - all address space */
1352         0,                      /* segment type */
1353         0,                      /* segment descriptor priority level */
1354         0,                      /* segment descriptor present */
1355         0, 0,
1356         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1357         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1358         /* Data Descriptor for user */
1359 {       0x0,                    /* segment base address  */
1360         0xfffff,                /* length - all address space */
1361         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1362         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1363         1,                      /* segment descriptor present */
1364         0, 0,
1365         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1366         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1367 };
1368
1369 void
1370 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1371 {
1372         struct gate_descriptor *ip;
1373
1374         ip = idt + idx;
1375         ip->gd_looffset = (int)func;
1376         ip->gd_selector = selec;
1377         ip->gd_stkcpy = 0;
1378         ip->gd_xx = 0;
1379         ip->gd_type = typ;
1380         ip->gd_dpl = dpl;
1381         ip->gd_p = 1;
1382         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1383 }
1384
1385 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1386
1387 extern inthand_t
1388         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1389         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1390         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1391         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1392         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1393         IDTVEC(rsvd0);
1394 extern inthand_t
1395         IDTVEC(int0x80_syscall);
1396
1397 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1398 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1399 #endif
1400
1401 void
1402 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1403 {
1404         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1405         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1406         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1407         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1408         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1409         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1410         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1415  * available physical memory in the system, then test this memory and
1416  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1417  *
1418  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1419  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1420  *
1421  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1422  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1423  */
1424 static void
1425 getmemsize(int first)
1426 {
1427         int i, physmap_idx, pa_indx;
1428         int hasbrokenint12;
1429         u_int basemem, extmem;
1430         struct vm86frame vmf;
1431         struct vm86context vmc;
1432         vm_offset_t pa;
1433         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1434         pt_entry_t *pte;
1435         quad_t maxmem;
1436         struct {
1437                 u_int64_t base;
1438                 u_int64_t length;
1439                 u_int32_t type;
1440         } *smap;
1441         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1442
1443         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1444         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1445         basemem = 0;
1446
1447         /*
1448          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1449          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1450          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1451          */
1452         hasbrokenint12 = 0;
1453         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1454         if (hasbrokenint12) {
1455                 goto int15e820;
1456         }
1457
1458         /*
1459          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1460          * value give the bios some scribble space just in case.
1461          */
1462         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1463         basemem = vmf.vmf_ax;
1464         if (basemem > 640) {
1465                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1466                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1467                 basemem = 636;
1468         }
1469
1470         /*
1471          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1472          * between the end of base memory and the start of
1473          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1474          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1475          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1476          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1477          * to begin with and then parts of it are remapped.
1478          * The parts that aren't remapped form holes that
1479          * remain read-only and are unused by the kernel.
1480          * The base memory area is below the physical end of
1481          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1482          * The part of it from PAGE_SIZE to
1483          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1484          * remapped and used by the kernel later.)
1485          *
1486          * This code is similar to the code used in
1487          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1488          * allocated we simply change the mapping.
1489          */
1490         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1491              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1492                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1493                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1494         }
1495
1496         /*
1497          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1498          * that the bios can scribble on it.
1499          */
1500         pte = vm86paddr;
1501         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1502                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1503
1504 int15e820:
1505         /*
1506          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1507          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1508          */
1509         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1510         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1511
1512         /*
1513          * get memory map with INT 15:E820
1514          */
1515 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1516 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1517
1518         vmc.npages = 0;
1519         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1520         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1521
1522         physmap_idx = 0;
1523         vmf.vmf_ebx = 0;
1524         do {
1525                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1526                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1527                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1528                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1529                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1530                         break;
1531                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1532                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1533                                 smap->type,
1534                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1535                                 (u_int32_t)smap->base,
1536                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1537                                 (u_int32_t)smap->length);
1538
1539                 if (smap->type != 0x01)
1540                         goto next_run;
1541
1542                 if (smap->length == 0)
1543                         goto next_run;
1544
1545                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1546                         kprintf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1547                             (u_int)(smap->length / 1024));
1548                         goto next_run;
1549                 }
1550
1551                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1552                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1553                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1554                                         kprintf(
1555         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1556                                 goto next_run;
1557                         }
1558                 }
1559
1560                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1561                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1562                         goto next_run;
1563                 }
1564
1565                 physmap_idx += 2;
1566                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1567                         kprintf(
1568                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1569                         break;
1570                 }
1571                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1572                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1573 next_run:
1574                 ; /* fix GCC3.x warning */
1575         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1576
1577         /*
1578          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1579          */
1580         if (basemem == 0) {
1581                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1582                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1583                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1584                                 break;
1585                         }
1586                 }
1587
1588                 if (basemem == 0) {
1589                         basemem = 640;
1590                 }
1591
1592                 if (basemem > 640) {
1593                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1594                                 basemem);
1595                         basemem = 640;
1596                 }
1597
1598                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1599                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1600                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1601                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1602                 }
1603
1604                 pte = vm86paddr;
1605                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1606                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1607         }
1608
1609         if (physmap[1] != 0)
1610                 goto physmap_done;
1611
1612         /*
1613          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1614          */
1615         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1616         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1617                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1618         } else {
1619 #if 0
1620                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1621                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1622                 extmem = vmf.vmf_ax;
1623 #else
1624                 /*
1625                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1626                  */
1627                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1628 #endif
1629         }
1630
1631         /*
1632          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1633          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1634          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1635          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1636          * them beyond the limit.
1637          *
1638          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1639          *      chop it to 15MB.
1640          */
1641         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1642                 extmem = 15 * 1024;
1643
1644         physmap[0] = 0;
1645         physmap[1] = basemem * 1024;
1646         physmap_idx = 2;
1647         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1648         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1649
1650 physmap_done:
1651         /*
1652          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1653          */
1654
1655 #ifdef SMP
1656         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1657         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1658
1659         /* Save EBDA address, if any */
1660         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1661         ebda_addr <<= 4;
1662 #endif
1663
1664         /*
1665          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1666          * highest page of the physical address space.  It should be
1667          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1668          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1669          */
1670         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1671
1672 #ifdef MAXMEM
1673         Maxmem = MAXMEM / 4;
1674 #endif
1675
1676         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1677                 Maxmem = atop(maxmem);
1678
1679         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1680             (boothowto & RB_VERBOSE))
1681                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1682
1683         /*
1684          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1685          * extend the last memory segment to the new limit.
1686          */
1687         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1688                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1689
1690         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1691         pmap_bootstrap(first, 0);
1692
1693         /*
1694          * Size up each available chunk of physical memory.
1695          */
1696         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1697         pa_indx = 0;
1698         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1699         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1700         pte = CMAP1;
1701
1702         /*
1703          * Get dcons buffer address
1704          */
1705         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1706             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1707                 dcons_addr = 0;
1708
1709         /*
1710          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1711          * round up the start address and round down the end address.
1712          */
1713         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1714                 vm_offset_t end;
1715
1716                 end = ptoa(Maxmem);
1717                 if (physmap[i + 1] < end)
1718                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1719                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1720                         int tmp, page_bad;
1721 #if 0
1722                         int *ptr = 0;
1723 #else
1724                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1725 #endif
1726
1727                         /*
1728                          * block out kernel memory as not available.
1729                          */
1730                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1731                                 continue;
1732
1733                         /*
1734                          * block out dcons buffer
1735                          */
1736                         if (dcons_addr > 0
1737                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1738                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1739                                 continue;
1740
1741                         page_bad = FALSE;
1742
1743                         /*
1744                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1745                          */
1746                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1747                         cpu_invltlb();
1748
1749                         tmp = *(int *)ptr;
1750                         /*
1751                          * Test for alternating 1's and 0's
1752                          */
1753                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1754                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1755                                 page_bad = TRUE;
1756                         }
1757                         /*
1758                          * Test for alternating 0's and 1's
1759                          */
1760                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1761                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1762                         page_bad = TRUE;
1763                         }
1764                         /*
1765                          * Test for all 1's
1766                          */
1767                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1768                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1769                                 page_bad = TRUE;
1770                         }
1771                         /*
1772                          * Test for all 0's
1773                          */
1774                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1775                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1776                                 page_bad = TRUE;
1777                         }
1778                         /*
1779                          * Restore original value.
1780                          */
1781                         *(int *)ptr = tmp;
1782
1783                         /*
1784                          * Adjust array of valid/good pages.
1785                          */
1786                         if (page_bad == TRUE) {
1787                                 continue;
1788                         }
1789                         /*
1790                          * If this good page is a continuation of the
1791                          * previous set of good pages, then just increase
1792                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1793                          * Note that "end" points one higher than end,
1794                          * making the range >= start and < end.
1795                          * If we're also doing a speculative memory
1796                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1797                          * so that we keep going. The first bad page
1798                          * will terminate the loop.
1799                          */
1800                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1801                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1802                         } else {
1803                                 pa_indx++;
1804                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1805                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1806                                         pa_indx--;
1807                                         break;
1808                                 }
1809                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1810                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1811                         }
1812                         physmem++;
1813                 }
1814         }
1815         *pte = 0;
1816         cpu_invltlb();
1817
1818         /*
1819          * XXX
1820          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1821          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1822          * calculation, etc.).
1823          */
1824         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1825             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1826                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1827                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1828                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1829         }
1830
1831         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1832
1833         /* Trim off space for the message buffer. */
1834         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1835
1836         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1837 }
1838
1839 /*
1840  * IDT VECTORS:
1841  *      0       Divide by zero
1842  *      1       Debug
1843  *      2       NMI
1844  *      3       BreakPoint
1845  *      4       OverFlow
1846  *      5       Bound-Range
1847  *      6       Invalid OpCode
1848  *      7       Device Not Available (x87)
1849  *      8       Double-Fault
1850  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1851  *      10      Invalid-TSS
1852  *      11      Segment not present
1853  *      12      Stack
1854  *      13      General Protection
1855  *      14      Page Fault
1856  *      15      Reserved
1857  *      16      x87 FP Exception pending
1858  *      17      Alignment Check
1859  *      18      Machine Check
1860  *      19      SIMD floating point
1861  *      20-31   reserved
1862  *      32-255  INTn/external sources
1863  */
1864 void
1865 init386(int first)
1866 {
1867         struct gate_descriptor *gdp;
1868         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1869         struct mdglobaldata *gd;
1870
1871         /*
1872          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1873          */
1874         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1875         bzero(gd, sizeof(*gd));
1876
1877         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1878         thread0.td_gd = &gd->mi;
1879
1880         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1881
1882         metadata_missing = 0;
1883         if (bootinfo.bi_modulep) {
1884                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1885                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1886         } else {
1887                 metadata_missing = 1;
1888         }
1889         if (bootinfo.bi_envp)
1890                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1891
1892         /*
1893          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1894          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1895          */
1896         ncpus = 1;
1897         ncpus2 = 1;
1898         ncpus_fit = 1;
1899         /* Init basic tunables, hz etc */
1900         init_param1();
1901
1902         /*
1903          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1904          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1905          * the address space
1906          */
1907         /*
1908          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1909          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1910          */
1911         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1912         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1913
1914         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1915                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1916         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1917         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1918                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1919
1920         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1921
1922         /*
1923          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1924          * early in the boot sequence because the system assumes
1925          * that 'curthread' is never NULL.
1926          */
1927
1928         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1929 #ifdef BDE_DEBUGGER
1930                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1931                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1932                         continue;
1933 #endif
1934                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1935         }
1936
1937         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1938         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1939         lgdt(&r_gdt);
1940
1941         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1942         cpu_gdinit(gd, 0);
1943         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1944         safepri = TDPRI_MAX;
1945
1946         /* make ldt memory segments */
1947         /*
1948          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1949          * should be spelled ...MAX_USER...
1950          */
1951         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1952         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1953         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1954                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1955
1956         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1957         lldt(_default_ldt);
1958         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1959         /* spinlocks and the BGL */
1960         init_locks();
1961
1962         /*
1963          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1964          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1965          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1966          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1967          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1968          * determine the fault address.
1969          */
1970         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1971 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1972                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1973 #else
1974                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975 #endif
1976         }
1977         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1981         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1983         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1984         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1985         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1986         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1987         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1988         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1989         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1990         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1991         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1992         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1993         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1994         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1995         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1996         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1997         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1998                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1999
2000         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2001         r_idt.rd_base = (int) idt;
2002         lidt(&r_idt);
2003
2004         /*
2005          * Initialize the console before we print anything out.
2006          */
2007         cninit();
2008
2009         if (metadata_missing)
2010                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2011
2012 #if     NISA >0
2013         isa_defaultirq();
2014 #endif
2015         rand_initialize();
2016
2017 #ifdef DDB
2018         kdb_init();
2019         if (boothowto & RB_KDB)
2020                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2021 #endif
2022
2023         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2024         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2025         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2026         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2027
2028         /*
2029          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2030          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2031          */
2032         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2033         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2034         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2035         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2036         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2037         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2038         ltr(gsel_tss);
2039
2040         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2041             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2042         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2043             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2044         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2045         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2046         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2047         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2048             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2049         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2050         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2051         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2052
2053         vm86_initialize();
2054         getmemsize(first);
2055         init_param2(physmem);
2056
2057         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2058
2059         /* Map the message buffer. */
2060         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2061                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2062
2063         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2064
2065         /* make a call gate to reenter kernel with */
2066         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2067
2068         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2069         gdp->gd_looffset = x++;
2070         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2071         gdp->gd_stkcpy = 1;
2072         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2073         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2074         gdp->gd_p = 1;
2075         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2076
2077         /* XXX does this work? */
2078         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2079         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2080
2081         /* transfer to user mode */
2082
2083         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2084         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2085
2086         /* setup proc 0's pcb */
2087         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2088         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2089         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2090         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2095  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2096  * data space were allocated in locore.
2097  *
2098  * Note: the idlethread's cpl is 0
2099  *
2100  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2101  */
2102 void
2103 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2104 {
2105         if (cpu)
2106                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2107
2108         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2109                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2110                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2111                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2112         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2113         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2114         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2115         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2116 }
2117
2118 int
2119 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2120 {
2121         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2122             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2123                 return (TRUE);
2124         }
2125         return (FALSE);
2126 }
2127
2128 struct globaldata *
2129 globaldata_find(int cpu)
2130 {
2131         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2132         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2133 }
2134
2135 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2136 static void f00f_hack(void *unused);
2137 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2138
2139 static void
2140 f00f_hack(void *unused)
2141 {
2142         struct gate_descriptor *new_idt;
2143         vm_offset_t tmp;
2144
2145         if (!has_f00f_bug)
2146                 return;
2147
2148         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2149
2150         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2151
2152         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2153         if (tmp == 0)
2154                 panic("kmem_alloc returned 0");
2155         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2156                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2157         /* Put the first seven entries in the lower page */
2158         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2159         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2160         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2161         lidt(&r_idt);
2162         idt = new_idt;
2163         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2164                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2165                 panic("vm_map_protect failed");
2166         return;
2167 }
2168 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2169
2170 int
2171 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2172 {
2173         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2174         return (0);
2175 }
2176
2177 int
2178 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2179 {
2180         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2181         return (0);
2182 }
2183
2184 int
2185 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2186 {
2187         struct pcb *pcb;
2188         struct trapframe *tp;
2189
2190         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2191         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2192         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2193         regs->r_es = tp->tf_es;
2194         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2195         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2196         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2197         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2198         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2199         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2200         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2201         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2202         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2203         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2204         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2205         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2206         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2207         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2208         return (0);
2209 }
2210
2211 int
2212 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2213 {
2214         struct pcb *pcb;
2215         struct trapframe *tp;
2216
2217         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2218         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2219             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2220                 return (EINVAL);
2221         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2222         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2223         tp->tf_es = regs->r_es;
2224         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2225         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2226         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2227         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2228         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2229         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2230         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2231         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2232         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2233         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2234         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2235         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2236         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2237         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2238         return (0);
2239 }
2240
2241 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2242 static void
2243 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2244 {
2245         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2246         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2247         int i;
2248
2249         /* FPU control/status */
2250         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2251         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2252         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2253         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2254         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2255         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2256         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2257         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2258
2259         /* FPU registers */
2260         for (i = 0; i < 8; ++i)
2261                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2262
2263         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2264 }
2265
2266 static void
2267 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2268 {
2269         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2270         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2271         int i;
2272
2273         /* FPU control/status */
2274         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2275         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2276         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2277         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2278         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2279         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2280         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2281         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2282
2283         /* FPU registers */
2284         for (i = 0; i < 8; ++i)
2285                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2286
2287         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2288 }
2289 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2290
2291 int
2292 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2293 {
2294 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2295         if (cpu_fxsr) {
2296                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2297                                 (struct save87 *)fpregs);
2298                 return (0);
2299         }
2300 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2301         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2302         return (0);
2303 }
2304
2305 int
2306 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2307 {
2308 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2309         if (cpu_fxsr) {
2310                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2311                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2312                 return (0);
2313         }
2314 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2315         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2316         return (0);
2317 }
2318
2319 int
2320 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2321 {
2322         if (lp == NULL) {
2323                 dbregs->dr0 = rdr0();
2324                 dbregs->dr1 = rdr1();
2325                 dbregs->dr2 = rdr2();
2326                 dbregs->dr3 = rdr3();
2327                 dbregs->dr4 = rdr4();
2328                 dbregs->dr5 = rdr5();
2329                 dbregs->dr6 = rdr6();
2330                 dbregs->dr7 = rdr7();
2331         } else {
2332                 struct pcb *pcb;
2333
2334                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2335                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2336                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2337                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2338                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2339                 dbregs->dr4 = 0;
2340                 dbregs->dr5 = 0;
2341                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2342                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2343         }
2344         return (0);
2345 }
2346
2347 int
2348 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2349 {
2350         if (lp == NULL) {
2351                 load_dr0(dbregs->dr0);
2352                 load_dr1(dbregs->dr1);
2353                 load_dr2(dbregs->dr2);
2354                 load_dr3(dbregs->dr3);
2355                 load_dr4(dbregs->dr4);
2356                 load_dr5(dbregs->dr5);
2357                 load_dr6(dbregs->dr6);
2358                 load_dr7(dbregs->dr7);
2359         } else {
2360                 struct pcb *pcb;
2361                 struct ucred *ucred;
2362                 int i;
2363                 uint32_t mask1, mask2;
2364
2365                 /*
2366                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2367                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2368                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2369                  * TRCTRAP.
2370                  */
2371                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2372                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2373                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2374                                 return (EINVAL);
2375
2376                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2377                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2378
2379                 /*
2380                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2381                  * process's address space.  If a process could do this, it
2382                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2383                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2384                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2385                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2386                  * uid 0.
2387                  *
2388                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2389                  * address space is written into from within the kernel
2390                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2391                  * from within kernel mode?
2392                  */
2393
2394                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2395                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2396                                 /* dr0 is enabled */
2397                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2398                                         return (EINVAL);
2399                         }
2400
2401                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2402                                 /* dr1 is enabled */
2403                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2404                                         return (EINVAL);
2405                         }
2406
2407                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2408                                 /* dr2 is enabled */
2409                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2410                                         return (EINVAL);
2411                         }
2412
2413                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2414                                 /* dr3 is enabled */
2415                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2416                                         return (EINVAL);
2417                         }
2418                 }
2419
2420                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2421                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2422                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2423                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2424                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2425                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2426
2427                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2428         }
2429
2430         return (0);
2431 }
2432
2433 /*
2434  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2435  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2436  */
2437 int
2438 user_dbreg_trap(void)
2439 {
2440         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2441         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2442         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2443         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2444         int i;
2445
2446         dr7 = rdr7();
2447         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2448                 /*
2449                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2450                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2451                  * hardware debug registers
2452                  */
2453                 return 0;
2454         }
2455
2456         nbp = 0;
2457         dr6 = rdr6();
2458         bp = dr6 & 0x0000000f;
2459
2460         if (!bp) {
2461                 /*
2462                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2463                  * trap was not caused by any of the debug registers
2464                  */
2465                 return 0;
2466         }
2467
2468         /*
2469          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2470          * which ones and if any of them are user space addresses
2471          */
2472
2473         if (bp & 0x01) {
2474                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2475         }
2476         if (bp & 0x02) {
2477                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2478         }
2479         if (bp & 0x04) {
2480                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2481         }
2482         if (bp & 0x08) {
2483                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2484         }
2485
2486         for (i=0; i<nbp; i++) {
2487                 if (addr[i] <
2488                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2489                         /*
2490                          * addr[i] is in user space
2491                          */
2492                         return nbp;
2493                 }
2494         }
2495
2496         /*
2497          * None of the breakpoints are in user space.
2498          */
2499         return 0;
2500 }
2501
2502
2503 #ifndef DDB
2504 void
2505 Debugger(const char *msg)
2506 {
2507         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2508 }
2509 #endif /* no DDB */
2510
2511 #ifdef DDB
2512
2513 /*
2514  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2515  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2516  * called inside DDB.
2517  *
2518  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2519  */
2520
2521 #undef inb
2522 #undef outb
2523
2524 /* silence compiler warnings */
2525 u_char inb(u_int);
2526 void outb(u_int, u_char);
2527
2528 u_char
2529 inb(u_int port)
2530 {
2531         u_char  data;
2532         /*
2533          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2534          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2535          * if we tell it to load (u_short) port.
2536          */
2537         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2538         return (data);
2539 }
2540
2541 void
2542 outb(u_int port, u_char data)
2543 {
2544         u_char  al;
2545         /*
2546          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2547          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2548          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2549          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2550          */
2551         al = data;
2552         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2553 }
2554
2555 #endif /* DDB */
2556
2557
2558
2559 #include "opt_cpu.h"
2560
2561
2562 /*
2563  * initialize all the SMP locks
2564  */
2565
2566 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2567 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2568
2569 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2570 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2571
2572 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2573 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2574
2575 /* critical region around INTR() routines */
2576 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2577
2578 /* lock region used by kernel profiling */
2579 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2580
2581 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2582 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2583
2584 /* locks kernel kprintfs */
2585 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2586
2587 /* lock regions around the clock hardware */
2588 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2589
2590 /* lock around the MP rendezvous */
2591 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2592
2593 static void
2594 init_locks(void)
2595 {
2596         /*
2597          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2598          */
2599         /*
2600          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2601          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2602          */
2603 #ifdef SMP
2604         cpu_get_initial_mplock();
2605 #endif
2606         /* DEPRECATED */
2607         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2608         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2609         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2610         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2611         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2612         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2613         spin_lock_init(&com_spinlock);
2614         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2615         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2616
2617         /* our token pool needs to work early */
2618         lwkt_token_pool_init();
2619 }
2620