Allow userland to bind a process to specific CPUs. The initial
[dragonfly.git] / 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 1.92 2006/06/05 00:32:37 davidxu Exp $
40  */
41
42 #include "use_apm.h"
43 #include "use_ether.h"
44 #include "use_npx.h"
45 #include "use_isa.h"
46 #include "opt_atalk.h"
47 #include "opt_compat.h"
48 #include "opt_cpu.h"
49 #include "opt_ddb.h"
50 #include "opt_directio.h"
51 #include "opt_inet.h"
52 #include "opt_ipx.h"
53 #include "opt_maxmem.h"
54 #include "opt_msgbuf.h"
55 #include "opt_perfmon.h"
56 #include "opt_swap.h"
57 #include "opt_userconfig.h"
58
59 #include <sys/param.h>
60 #include <sys/systm.h>
61 #include <sys/sysproto.h>
62 #include <sys/signalvar.h>
63 #include <sys/kernel.h>
64 #include <sys/linker.h>
65 #include <sys/malloc.h>
66 #include <sys/proc.h>
67 #include <sys/buf.h>
68 #include <sys/reboot.h>
69 #include <sys/mbuf.h>
70 #include <sys/msgbuf.h>
71 #include <sys/sysent.h>
72 #include <sys/sysctl.h>
73 #include <sys/vmmeter.h>
74 #include <sys/bus.h>
75 #include <sys/upcall.h>
76 #include <sys/usched.h>
77
78 #include <vm/vm.h>
79 #include <vm/vm_param.h>
80 #include <sys/lock.h>
81 #include <vm/vm_kern.h>
82 #include <vm/vm_object.h>
83 #include <vm/vm_page.h>
84 #include <vm/vm_map.h>
85 #include <vm/vm_pager.h>
86 #include <vm/vm_extern.h>
87
88 #include <sys/thread2.h>
89
90 #include <sys/user.h>
91 #include <sys/exec.h>
92 #include <sys/cons.h>
93
94 #include <ddb/ddb.h>
95
96 #include <machine/cpu.h>
97 #include <machine/reg.h>
98 #include <machine/clock.h>
99 #include <machine/specialreg.h>
100 #include <machine/bootinfo.h>
101 #include <machine/ipl.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/i386/isa_device.h>
113 #endif
114 #include <i386/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_SUB_CPU, 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 int cold = 1;
161
162 static int
163 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
164 {
165         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
166         return (error);
167 }
168
169 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
170         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
171
172 static int
173 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
174 {
175         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
176                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
177         return (error);
178 }
179
180 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
181         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
182
183 static int
184 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
185 {
186         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
187                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
188         return (error);
189 }
190
191 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
192         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
193
194 static int
195 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
196 {
197         int error;
198
199         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
200          * some initial nulls).
201          */
202         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
203                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
204         if(error) return(error);
205         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
206                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
207                         msgbufp->msg_bufr,req);
208         }
209         return(error);
210 }
211
212 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
213         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
214
215 static int msgbuf_clear;
216
217 static int
218 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
219 {
220         int error;
221         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
222                 req);
223         if (!error && req->newptr) {
224                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
225                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
226                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
227                 msgbuf_clear=0;
228         }
229         return (error);
230 }
231
232 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
233         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
234         "Clear kernel message buffer");
235
236 int bootverbose = 0;
237 vm_paddr_t Maxmem = 0;
238 long dumplo;
239
240 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
241
242 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
243 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
244 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
245 static struct trapframe proc0_tf;
246
247 static void
248 cpu_startup(dummy)
249         void *dummy;
250 {
251         caddr_t v;
252         vm_offset_t minaddr;
253         vm_offset_t maxaddr;
254         vm_size_t size = 0;
255         int firstaddr;
256
257         if (boothowto & RB_VERBOSE)
258                 bootverbose++;
259
260         /*
261          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
262          */
263         printf("%s", version);
264         startrtclock();
265         printcpuinfo();
266         panicifcpuunsupported();
267 #ifdef PERFMON
268         perfmon_init();
269 #endif
270         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
271         /*
272          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
273          */
274         if (bootverbose) {
275                 int indx;
276
277                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
278                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
279                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
280
281                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
282                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
283                             size1 / PAGE_SIZE);
284                 }
285         }
286
287         /*
288          * Allocate space for system data structures.
289          * The first available kernel virtual address is in "v".
290          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
291          * As pages of memory are allocated and cleared,
292          * "firstaddr" is incremented.
293          * An index into the kernel page table corresponding to the
294          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
295          */
296
297         /*
298          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
299          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
300          * addresses to the various data structures.
301          */
302         firstaddr = 0;
303 again:
304         v = (caddr_t)firstaddr;
305
306 #define valloc(name, type, num) \
307             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
308 #define valloclim(name, type, num, lim) \
309             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
310
311         /*
312          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
313          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
314          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
315          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
316          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
317          * maxbcache bytes.
318          *
319          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
320          */
321         if (nbuf == 0) {
322                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
323                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
324
325                 nbuf = 50;
326                 if (kbytes > 4096)
327                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
328                 if (kbytes > 65536)
329                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
330                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
331                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
332         }
333
334         /*
335          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
336          * kernel_map.
337          */
338         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
339             (BKVASIZE * 2)) {
340                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) / 
341                     (BKVASIZE * 2);
342                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
343         }
344
345         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
346 #ifdef NSWBUF_MIN
347         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
348                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
349 #endif
350 #ifdef DIRECTIO
351         ffs_rawread_setup();
352 #endif
353
354         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
355         valloc(buf, struct buf, nbuf);
356
357         /*
358          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
359          */
360         if (firstaddr == 0) {
361                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
362                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
363                 if (firstaddr == 0)
364                         panic("startup: no room for tables");
365                 goto again;
366         }
367
368         /*
369          * End of second pass, addresses have been assigned
370          */
371         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
372                 panic("startup: table size inconsistency");
373
374         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
375                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
376         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
377                                 (nbuf*BKVASIZE));
378         buffer_map->system_map = 1;
379         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
380                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
381         pager_map->system_map = 1;
382         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
383                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
384
385 #if defined(USERCONFIG)
386         userconfig();
387         cninit();               /* the preferred console may have changed */
388 #endif
389
390         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
391             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
392
393         /*
394          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
395          */
396         bufinit();
397         vm_pager_bufferinit();
398
399 #ifdef SMP
400         /*
401          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
402          */
403         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
404         mp_announce();
405 #endif  /* SMP */
406         cpu_setregs();
407 }
408
409 /*
410  * Send an interrupt to process.
411  *
412  * Stack is set up to allow sigcode stored
413  * at top to call routine, followed by kcall
414  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
415  * resets the signal mask, the stack, and the
416  * frame pointer, it returns to the user
417  * specified pc, psl.
418  */
419 void
420 sendsig(catcher, sig, mask, code)
421         sig_t catcher;
422         int sig;
423         sigset_t *mask;
424         u_long code;
425 {
426         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
427         struct proc *p = lp->lwp_proc;
428         struct trapframe *regs;
429         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
430         struct sigframe sf, *sfp;
431         int oonstack;
432
433         regs = lp->lwp_md.md_regs;
434         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
435
436         /* save user context */
437         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
438         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
439         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
440         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
441         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
442         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
443
444         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
445         /* XXX lwp flags */
446         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
447             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
448                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
449                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
450                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
451         }
452         else
453                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
454
455         /* Translate the signal is appropriate */
456         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
457                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
458                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
459         }
460
461         /* Build the argument list for the signal handler. */
462         sf.sf_signum = sig;
463         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
464         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
465                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
466                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
467                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
468
469                 /* fill siginfo structure */
470                 sf.sf_si.si_signo = sig;
471                 sf.sf_si.si_code = code;
472                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
473         }
474         else {
475                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
476                 sf.sf_siginfo = code;
477                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
478                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
479         }
480
481         /*
482          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
483          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
484          * eflags.
485          */
486         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
487                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
488                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
489
490                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
491                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
492                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
493                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
494
495                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
496                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
497                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
498                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
499
500                 /*
501                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
502                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
503                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
504                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
505                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
506                  */
507                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
508         }
509
510         /*
511          * Copy the sigframe out to the user's stack.
512          */
513         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
514                 /*
515                  * Something is wrong with the stack pointer.
516                  * ...Kill the process.
517                  */
518                 sigexit(p, SIGILL);
519         }
520
521         regs->tf_esp = (int)sfp;
522         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
523         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
524         regs->tf_cs = _ucodesel;
525         regs->tf_ds = _udatasel;
526         regs->tf_es = _udatasel;
527         regs->tf_fs = _udatasel;
528         regs->tf_ss = _udatasel;
529 }
530
531 /*
532  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
533  *
534  * System call to cleanup state after a signal
535  * has been taken.  Reset signal mask and
536  * stack state from context left by sendsig (above).
537  * Return to previous pc and psl as specified by
538  * context left by sendsig. Check carefully to
539  * make sure that the user has not modified the
540  * state to gain improper privileges.
541  */
542 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
543 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
544
545 int
546 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
547 {
548         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
549         struct trapframe *regs;
550         ucontext_t *ucp;
551         int cs, eflags;
552
553         ucp = uap->sigcntxp;
554
555         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
556                 return (EFAULT);
557
558         regs = lp->lwp_md.md_regs;
559         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
560
561         if (eflags & PSL_VM) {
562                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
563                 struct vm86_kernel *vm86;
564
565                 /*
566                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
567                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
568                  */
569                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
570                         return (EINVAL);
571                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
572                 if (vm86->vm86_inited == 0)
573                         return (EINVAL);
574
575                 /* go back to user mode if both flags are set */
576                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
577                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
578
579                 if (vm86->vm86_has_vme) {
580                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
581                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
582                 } else {
583                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
584                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
585                 }
586                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
587                 tf->tf_eflags = eflags;
588                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
589                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
590                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
591                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
592                 tf->tf_ds = _udatasel;
593                 tf->tf_es = _udatasel;
594                 tf->tf_fs = _udatasel;
595         } else {
596                 /*
597                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
598                  */
599                 /*
600                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
601                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
602                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
603                  * the signal context during signal handling and there is no
604                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
605                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
606                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
607                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
608                  */
609                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
610                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
611                         return(EINVAL);
612                 }
613
614                 /*
615                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
616                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
617                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
618                  */
619                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
620                 if (!CS_SECURE(cs)) {
621                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
622                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
623                         return(EINVAL);
624                 }
625                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
626         }
627
628         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
629                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
630         else
631                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
632
633         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
634         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
635         return(EJUSTRETURN);
636 }
637
638 /*
639  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
640  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
641  * already been pushed on the stack.
642  */
643 struct upc_frame {
644         register_t      eax;
645         register_t      ecx;
646         register_t      edx;
647         register_t      flags;
648         register_t      oldip;
649 };
650
651 void
652 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
653 {
654         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
655         struct trapframe *regs;
656         struct upcall upcall;
657         struct upc_frame upc_frame;
658         int     crit_count = 0;
659
660         /*
661          * Get the upcall data structure
662          */
663         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
664             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
665         ) {
666                 vu->vu_pending = 0;
667                 printf("bad upcall address\n");
668                 return;
669         }
670
671         /*
672          * If the data structure is already marked pending or has a critical
673          * section count, mark the data structure as pending and return 
674          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
675          */
676         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
677                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
678                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
679                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
680                                 sizeof(upcall.upc_pending));
681                 }
682                 return;
683         }
684
685         /*
686          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
687          *
688          * Bump our critical section count and set or clear the
689          * user pending flag depending on whether more upcalls are
690          * pending.  The user will be responsible for calling 
691          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
692          */
693         vu->vu_pending = 0;
694         upcall.upc_pending = morepending;
695         crit_count += TDPRI_CRIT;
696         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
697                 sizeof(upcall.upc_pending));
698         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
699                 sizeof(int));
700
701         /*
702          * Construct a stack frame and issue the upcall
703          */
704         regs = lp->lwp_md.md_regs;
705         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
706         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
707         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
708         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
709         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
710         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
711             sizeof(upc_frame)) != 0) {
712                 printf("bad stack on upcall\n");
713         } else {
714                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
715                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
716                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
717                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
718                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
719         }
720 }
721
722 /*
723  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
724  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
725  * being overwritten by the syscall return value.
726  *
727  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
728  * and the function pointer in %eax.  
729  */
730 int
731 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
732 {
733         struct upc_frame upc_frame;
734         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
735         struct trapframe *regs;
736         int error;
737         struct upcall upcall;
738         int crit_count;
739
740         regs = lp->lwp_md.md_regs;
741
742         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
743         if (error == 0) {
744             if (vu) {
745                 /*
746                  * This jumps us to the next ready context.
747                  */
748                 vu->vu_pending = 0;
749                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
750                 crit_count = 0;
751                 if (error == 0)
752                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
753                 crit_count += TDPRI_CRIT;
754                 if (error == 0)
755                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
756                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
757                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
758                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
759                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
760                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
761             } else {
762                 /*
763                  * This returns us to the originally interrupted code.
764                  */
765                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
766                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
767                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
768                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
769                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
770                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
771                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
772                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
773             }
774         }
775         if (error == 0)
776                 error = EJUSTRETURN;
777         return(error);
778 }
779
780 /*
781  * Machine dependent boot() routine
782  *
783  * I haven't seen anything to put here yet
784  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
785  */
786 void
787 cpu_boot(int howto)
788 {
789 }
790
791 /*
792  * Shutdown the CPU as much as possible
793  */
794 void
795 cpu_halt(void)
796 {
797         for (;;)
798                 __asm__ ("hlt");
799 }
800
801 /*
802  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
803  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
804  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
805  *
806  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
807  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
808  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
809  * critical section.
810  *
811  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
812  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
813  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
814  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
815  */
816 static int      cpu_idle_hlt = 1;
817 static int      cpu_idle_hltcnt;
818 static int      cpu_idle_spincnt;
819 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
820     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
821 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
822     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
823 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
824     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
825
826 static void
827 cpu_idle_default_hook(void)
828 {
829         /*
830          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
831          * following the sti.
832          */
833         __asm __volatile("sti; hlt");
834 }
835
836 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
837 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
838
839 void
840 cpu_idle(void)
841 {
842         struct thread *td = curthread;
843
844         crit_exit();
845         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
846         for (;;) {
847                 /*
848                  * See if there are any LWKTs ready to go.
849                  */
850                 lwkt_switch();
851
852                 /*
853                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
854                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
855                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
856                  */
857                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
858                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
859                         __asm __volatile("cli");
860                         splz();
861                         if (!lwkt_runnable())
862                             cpu_idle_hook();
863 #ifdef SMP
864                         else
865                             __asm __volatile("pause");
866 #endif
867                         ++cpu_idle_hltcnt;
868                 } else {
869                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
870                         splz();
871 #ifdef SMP
872                         __asm __volatile("sti; pause");
873 #else
874                         __asm __volatile("sti");
875 #endif
876                         ++cpu_idle_spincnt;
877                 }
878         }
879 }
880
881 /*
882  * Clear registers on exec
883  */
884 void
885 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
886         struct proc *p;
887         u_long entry;
888         u_long stack;
889         u_long ps_strings;
890 {
891         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
892         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
893
894         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
895         pcb->pcb_gs = _udatasel;
896         load_gs(_udatasel);
897
898         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
899         user_ldt_free(pcb);
900   
901         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
902         regs->tf_eip = entry;
903         regs->tf_esp = stack;
904         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
905         regs->tf_ss = _udatasel;
906         regs->tf_ds = _udatasel;
907         regs->tf_es = _udatasel;
908         regs->tf_fs = _udatasel;
909         regs->tf_cs = _ucodesel;
910
911         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
912         regs->tf_ebx = ps_strings;
913
914         /*
915          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
916          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
917          */
918         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
919                 pcb->pcb_dr0 = 0;
920                 pcb->pcb_dr1 = 0;
921                 pcb->pcb_dr2 = 0;
922                 pcb->pcb_dr3 = 0;
923                 pcb->pcb_dr6 = 0;
924                 pcb->pcb_dr7 = 0;
925                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
926                         /*
927                          * Clear the debug registers on the running
928                          * CPU, otherwise they will end up affecting
929                          * the next process we switch to.
930                          */
931                         reset_dbregs();
932                 }
933                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
934         }
935
936         /*
937          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
938          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
939          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
940          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
941          * emulators don't provide an entry point for initialization.
942          */
943         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
944
945         /*
946          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
947          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
948          * in npxdna().
949          */
950         crit_enter();
951         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
952
953 #if NNPX > 0
954         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
955         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
956 #endif
957         crit_exit();
958
959         /*
960          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
961          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
962          * return value to 0.
963          */
964 }
965
966 void
967 cpu_setregs(void)
968 {
969         unsigned int cr0;
970
971         cr0 = rcr0();
972         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
973         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
974 #ifdef I386_CPU
975         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
976 #endif
977                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
978         load_cr0(cr0);
979         load_gs(_udatasel);
980 }
981
982 static int
983 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
984 {
985         int error;
986         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
987                 req);
988         if (!error && req->newptr)
989                 resettodr();
990         return (error);
991 }
992
993 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
994         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
995
996 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
997         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
998
999 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1000         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1001
1002 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1003         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1004
1005 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1006 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1007         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1008
1009 /*
1010  * Initialize 386 and configure to run kernel
1011  */
1012
1013 /*
1014  * Initialize segments & interrupt table
1015  */
1016
1017 int _default_ldt;
1018 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1019 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1020 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1021 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1022
1023 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1024 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1025
1026 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1027 extern int has_f00f_bug;
1028 #endif
1029
1030 static struct i386tss dblfault_tss;
1031 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1032
1033 extern  struct user *proc0paddr;
1034
1035
1036 /* software prototypes -- in more palatable form */
1037 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1038 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1039 {       0x0,                    /* segment base address  */
1040         0x0,                    /* length */
1041         0,                      /* segment type */
1042         0,                      /* segment descriptor priority level */
1043         0,                      /* segment descriptor present */
1044         0, 0,
1045         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1046         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1047 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1048 {       0x0,                    /* segment base address  */
1049         0xfffff,                /* length - all address space */
1050         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1051         0,                      /* segment descriptor priority level */
1052         1,                      /* segment descriptor present */
1053         0, 0,
1054         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1055         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1056 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1057 {       0x0,                    /* segment base address  */
1058         0xfffff,                /* length - all address space */
1059         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1060         0,                      /* segment descriptor priority level */
1061         1,                      /* segment descriptor present */
1062         0, 0,
1063         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1064         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1065 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1066 {       0x0,                    /* segment base address  */
1067         0xfffff,                /* length - all address space */
1068         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1069         0,                      /* segment descriptor priority level */
1070         1,                      /* segment descriptor present */
1071         0, 0,
1072         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1073         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1074 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1075 {
1076         0x0,                    /* segment base address */
1077         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1078         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1079         0,                      /* segment descriptor priority level */
1080         1,                      /* segment descriptor present */
1081         0, 0,
1082         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1083         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1084 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1085 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1086         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1087         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1088         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1089         1,                      /* segment descriptor present */
1090         0, 0,
1091         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1092         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1093 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1094 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1095         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1096         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1097         0,                      /* segment descriptor priority level */
1098         1,                      /* segment descriptor present */
1099         0, 0,
1100         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1101         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1102 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1103 {       0x0,                    /* segment base address  */
1104         0x0,                    /* length - all address space */
1105         0,                      /* segment type */
1106         0,                      /* segment descriptor priority level */
1107         0,                      /* segment descriptor present */
1108         0, 0,
1109         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1110         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1111 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1112 {       0x400,                  /* segment base address */
1113         0xfffff,                /* length */
1114         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1115         0,                      /* segment descriptor priority level */
1116         1,                      /* segment descriptor present */
1117         0, 0,
1118         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1119         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1120 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1121 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1122         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1123         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1124         0,                      /* segment descriptor priority level */
1125         1,                      /* segment descriptor present */
1126         0, 0,
1127         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1128         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1129 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1130 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1131         0xfffff,                /* length */
1132         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1133         0,                      /* segment descriptor priority level */
1134         1,                      /* segment descriptor present */
1135         0, 0,
1136         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1137         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1138 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1139 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1140         0xfffff,                /* length */
1141         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1142         0,                      /* segment descriptor priority level */
1143         1,                      /* segment descriptor present */
1144         0, 0,
1145         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1146         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1147 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1148 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1149         0xfffff,                /* length */
1150         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         1,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1155         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1157 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1158         0xfffff,                /* length */
1159         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1160         0,                      /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1164         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1166 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1167         0xfffff,                /* length */
1168         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GTLS_START 15 TLS */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0x0,                    /* length */
1177         0,                      /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         0,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1184 {       0x0,                    /* segment base address  */
1185         0x0,                    /* length */
1186         0,                      /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         0,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GTLS_END 17 TLS */
1193 {       0x0,                    /* segment base address  */
1194         0x0,                    /* length */
1195         0,                      /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         0,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1200         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 };
1202
1203 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1204         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1205 {       0x0,                    /* segment base address  */
1206         0x0,                    /* length - all address space */
1207         0,                      /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         0,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1214 {       0x0,                    /* segment base address  */
1215         0x0,                    /* length - all address space */
1216         0,                      /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         0,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1223 {       0x0,                    /* segment base address  */
1224         0x0,                    /* length - all address space */
1225         0,                      /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         0,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231         /* Code Descriptor for user */
1232 {       0x0,                    /* segment base address  */
1233         0xfffff,                /* length - all address space */
1234         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1235         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1236         1,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1241 {       0x0,                    /* segment base address  */
1242         0x0,                    /* length - all address space */
1243         0,                      /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         0,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249         /* Data Descriptor for user */
1250 {       0x0,                    /* segment base address  */
1251         0xfffff,                /* length - all address space */
1252         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1253         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1254         1,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 };
1259
1260 void
1261 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1262         int idx;
1263         inthand_t *func;
1264         int typ;
1265         int dpl;
1266         int selec;
1267 {
1268         struct gate_descriptor *ip;
1269
1270         ip = idt + idx;
1271         ip->gd_looffset = (int)func;
1272         ip->gd_selector = selec;
1273         ip->gd_stkcpy = 0;
1274         ip->gd_xx = 0;
1275         ip->gd_type = typ;
1276         ip->gd_dpl = dpl;
1277         ip->gd_p = 1;
1278         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1279 }
1280
1281 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1282
1283 extern inthand_t
1284         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1285         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1286         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1287         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1288         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1289         IDTVEC(rsvd0);
1290 extern inthand_t
1291         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1292         IDTVEC(int0x82_syscall);
1293
1294 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1295 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1296 #endif
1297
1298 void
1299 sdtossd(sd, ssd)
1300         struct segment_descriptor *sd;
1301         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1302 {
1303         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1304         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1305         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1306         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1307         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1308         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1309         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1314  * available physical memory in the system, then test this memory and
1315  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1316  *
1317  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1318  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1319  *
1320  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1321  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1322  */
1323 static void
1324 getmemsize(int first)
1325 {
1326         int i, physmap_idx, pa_indx;
1327         int hasbrokenint12;
1328         u_int basemem, extmem;
1329         struct vm86frame vmf;
1330         struct vm86context vmc;
1331         vm_offset_t pa;
1332         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1333         pt_entry_t *pte;
1334         const char *cp;
1335         struct {
1336                 u_int64_t base;
1337                 u_int64_t length;
1338                 u_int32_t type;
1339         } *smap;
1340         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1341
1342         hasbrokenint12 = 0;
1343         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1344         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1345         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1346         basemem = 0;
1347
1348         /*
1349          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1350          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1351          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1352          */
1353         if (hasbrokenint12) {
1354                 goto int15e820;
1355         }
1356
1357         /*
1358          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1359          * value give the bios some scribble space just in case.
1360          */
1361         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1362         basemem = vmf.vmf_ax;
1363         if (basemem > 640) {
1364                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1365                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1366                 basemem = 636;
1367         }
1368
1369         /*
1370          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1371          * between the end of base memory and the start of
1372          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1373          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1374          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1375          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1376          * to begin with and then parts of it are remapped.
1377          * The parts that aren't remapped form holes that
1378          * remain read-only and are unused by the kernel.
1379          * The base memory area is below the physical end of
1380          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1381          * The part of it from PAGE_SIZE to
1382          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1383          * remapped and used by the kernel later.)
1384          *
1385          * This code is similar to the code used in
1386          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1387          * allocated we simply change the mapping.
1388          */
1389         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1390              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1391                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1392                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1393         }
1394
1395         /*
1396          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1397          * that the bios can scribble on it.
1398          */
1399         pte = vm86paddr;
1400         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1401                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1402
1403 int15e820:
1404         /*
1405          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1406          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1407          */
1408         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1409         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1410
1411         /*
1412          * get memory map with INT 15:E820
1413          */
1414 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1415 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1416
1417         vmc.npages = 0;
1418         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1419         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1420
1421         physmap_idx = 0;
1422         vmf.vmf_ebx = 0;
1423         do {
1424                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1425                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1426                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1427                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1428                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1429                         break;
1430                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1431                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1432                                 smap->type,
1433                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1434                                 (u_int32_t)smap->base,
1435                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1436                                 (u_int32_t)smap->length);
1437
1438                 if (smap->type != 0x01)
1439                         goto next_run;
1440
1441                 if (smap->length == 0)
1442                         goto next_run;
1443
1444                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1445                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1446                             (u_int)(smap->length / 1024));
1447                         goto next_run;
1448                 }
1449
1450                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1451                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1452                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1453                                         printf(
1454         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1455                                 goto next_run;
1456                         }
1457                 }
1458
1459                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1460                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1461                         goto next_run;
1462                 }
1463
1464                 physmap_idx += 2;
1465                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1466                         printf(
1467                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1468                         break;
1469                 }
1470                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1471                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1472 next_run:
1473                 ; /* fix GCC3.x warning */
1474         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1475
1476         /*
1477          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1478          */
1479         if (basemem == 0) {
1480                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1481                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1482                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1483                                 break;
1484                         }
1485                 }
1486
1487                 if (basemem == 0) {
1488                         basemem = 640;
1489                 }
1490
1491                 if (basemem > 640) {
1492                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1493                                 basemem);
1494                         basemem = 640;
1495                 }
1496
1497                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1498                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1499                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1500                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1501                 }
1502
1503                 pte = vm86paddr;
1504                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1505                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1506         }
1507
1508         if (physmap[1] != 0)
1509                 goto physmap_done;
1510
1511         /*
1512          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1513          */
1514         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1515         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1516                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1517         } else {
1518 #if 0
1519                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1520                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1521                 extmem = vmf.vmf_ax;
1522 #else
1523                 /*
1524                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1525                  */
1526                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1527 #endif
1528         }
1529
1530         /*
1531          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1532          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1533          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1534          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1535          * them beyond the limit.
1536          *
1537          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1538          *      chop it to 15MB.
1539          */
1540         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1541                 extmem = 15 * 1024;
1542
1543         physmap[0] = 0;
1544         physmap[1] = basemem * 1024;
1545         physmap_idx = 2;
1546         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1547         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1548
1549 physmap_done:
1550         /*
1551          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1552          */
1553
1554 #ifdef SMP
1555         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1556         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1557
1558         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1559         mp_probe();
1560 #endif
1561
1562         /*
1563          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1564          * highest page of the physical address space.  It should be
1565          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1566          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1567          */
1568         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1569
1570 #ifdef MAXMEM
1571         Maxmem = MAXMEM / 4;
1572 #endif
1573
1574         /*
1575          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1576          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1577          */
1578         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1579                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1580                 char *ep;
1581
1582                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1583                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1584                         switch(*ep) {
1585                         case 'g':
1586                         case 'G':
1587                                 AllowMem <<= 10;
1588                         case 'm':
1589                         case 'M':
1590                                 AllowMem <<= 10;
1591                         case 'k':
1592                         case 'K':
1593                                 AllowMem <<= 10;
1594                                 break;
1595                         default:
1596                                 AllowMem = sanity = 0;
1597                         }
1598                         if (AllowMem < sanity)
1599                                 AllowMem = 0;
1600                 }
1601                 if (AllowMem == 0)
1602                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1603                 else
1604                         Maxmem = atop(AllowMem);
1605         }
1606
1607         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1608             (boothowto & RB_VERBOSE))
1609                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1610
1611         /*
1612          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1613          * extend the last memory segment to the new limit.
1614          */ 
1615         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1616                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1617
1618         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1619         pmap_bootstrap(first, 0);
1620
1621         /*
1622          * Size up each available chunk of physical memory.
1623          */
1624         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1625         pa_indx = 0;
1626         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1627         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1628         pte = CMAP1;
1629
1630         /*
1631          * Get dcons buffer address
1632          */
1633         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1634             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1635                 dcons_addr = 0;
1636
1637         /*
1638          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1639          * round up the start address and round down the end address.
1640          */
1641         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1642                 vm_offset_t end;
1643
1644                 end = ptoa(Maxmem);
1645                 if (physmap[i + 1] < end)
1646                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1647                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1648                         int tmp, page_bad;
1649 #if 0
1650                         int *ptr = 0;
1651 #else
1652                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1653 #endif
1654
1655                         /*
1656                          * block out kernel memory as not available.
1657                          */
1658                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1659                                 continue;
1660         
1661                         /*
1662                          * block out dcons buffer
1663                          */
1664                         if (dcons_addr > 0
1665                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1666                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1667                                 continue;
1668
1669                         page_bad = FALSE;
1670
1671                         /*
1672                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1673                          */
1674                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1675                         cpu_invltlb();
1676
1677                         tmp = *(int *)ptr;
1678                         /*
1679                          * Test for alternating 1's and 0's
1680                          */
1681                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1682                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1683                                 page_bad = TRUE;
1684                         }
1685                         /*
1686                          * Test for alternating 0's and 1's
1687                          */
1688                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1689                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1690                         page_bad = TRUE;
1691                         }
1692                         /*
1693                          * Test for all 1's
1694                          */
1695                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1696                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1697                                 page_bad = TRUE;
1698                         }
1699                         /*
1700                          * Test for all 0's
1701                          */
1702                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1703                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1704                                 page_bad = TRUE;
1705                         }
1706                         /*
1707                          * Restore original value.
1708                          */
1709                         *(int *)ptr = tmp;
1710
1711                         /*
1712                          * Adjust array of valid/good pages.
1713                          */
1714                         if (page_bad == TRUE) {
1715                                 continue;
1716                         }
1717                         /*
1718                          * If this good page is a continuation of the
1719                          * previous set of good pages, then just increase
1720                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1721                          * Note that "end" points one higher than end,
1722                          * making the range >= start and < end.
1723                          * If we're also doing a speculative memory
1724                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1725                          * so that we keep going. The first bad page
1726                          * will terminate the loop.
1727                          */
1728                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1729                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1730                         } else {
1731                                 pa_indx++;
1732                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1733                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1734                                         pa_indx--;
1735                                         break;
1736                                 }
1737                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1738                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1739                         }
1740                         physmem++;
1741                 }
1742         }
1743         *pte = 0;
1744         cpu_invltlb();
1745
1746         /*
1747          * XXX
1748          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1749          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1750          * calculation, etc.).
1751          */
1752         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1753             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1754                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1755                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1756                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1757         }
1758
1759         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1760
1761         /* Trim off space for the message buffer. */
1762         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1763
1764         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1765 }
1766
1767 /*
1768  * IDT VECTORS:
1769  *      0       Divide by zero
1770  *      1       Debug
1771  *      2       NMI
1772  *      3       BreakPoint
1773  *      4       OverFlow
1774  *      5       Bound-Range
1775  *      6       Invalid OpCode
1776  *      7       Device Not Available (x87)
1777  *      8       Double-Fault
1778  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1779  *      10      Invalid-TSS
1780  *      11      Segment not present
1781  *      12      Stack
1782  *      13      General Protection
1783  *      14      Page Fault
1784  *      15      Reserved
1785  *      16      x87 FP Exception pending
1786  *      17      Alignment Check
1787  *      18      Machine Check
1788  *      19      SIMD floating point
1789  *      20-31   reserved
1790  *      32-255  INTn/external sources
1791  */
1792 void
1793 init386(int first)
1794 {
1795         struct gate_descriptor *gdp;
1796         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1797         struct mdglobaldata *gd;
1798
1799         /*
1800          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1801          */
1802         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1803         bzero(gd, sizeof(*gd));
1804
1805         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1806
1807         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1808
1809         metadata_missing = 0;
1810         if (bootinfo.bi_modulep) {
1811                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1812                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1813         } else {
1814                 metadata_missing = 1;
1815         }
1816         if (bootinfo.bi_envp)
1817                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1818
1819         /*
1820          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1821          * at 0.
1822          */
1823         ncpus = 1;
1824         ncpus2 = 1;
1825         /* Init basic tunables, hz etc */
1826         init_param1();
1827
1828         /*
1829          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1830          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1831          * the address space
1832          */
1833         /*
1834          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1835          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1836          */
1837         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1838         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1839
1840         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1841                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1842         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1843         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1844                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1845
1846         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1847
1848         /*
1849          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1850          * early in the boot sequence because the system assumes
1851          * that 'curthread' is never NULL.
1852          */
1853
1854         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1855 #ifdef BDE_DEBUGGER
1856                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1857                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1858                         continue;
1859 #endif
1860                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1861         }
1862
1863         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1864         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1865         lgdt(&r_gdt);
1866
1867         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1868         cpu_gdinit(gd, 0);
1869         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1870         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1871         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1872         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1873         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1874         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1875         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1876         proc0.p_usched = usched_init();
1877         proc0.p_lwp.lwp_cpumask = 0xFFFFFFFF;
1878         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1879         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1880         thread0.td_proc = &proc0;
1881         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1882         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1883         safepri = TDPRI_MAX;
1884
1885         /* make ldt memory segments */
1886         /*
1887          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1888          * should be spelled ...MAX_USER...
1889          */
1890         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1891         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1892         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1893                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1894
1895         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1896         lldt(_default_ldt);
1897         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1898         /* spinlocks and the BGL */
1899         init_locks();
1900
1901         /*
1902          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1903          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1904          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1905          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1906          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1907          * determine the fault address.
1908          */
1909         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1910 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1911                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912 #else
1913                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914 #endif
1915         }
1916         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1932         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1935         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1936         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1937                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1938         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1939                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1940         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1941                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1942
1943         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1944         r_idt.rd_base = (int) idt;
1945         lidt(&r_idt);
1946
1947         /*
1948          * Initialize the console before we print anything out.
1949          */
1950         cninit();
1951
1952         if (metadata_missing)
1953                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1954
1955 #if     NISA >0
1956         isa_defaultirq();
1957 #endif
1958         rand_initialize();
1959
1960 #ifdef DDB
1961         kdb_init();
1962         if (boothowto & RB_KDB)
1963                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1964 #endif
1965
1966         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1967         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1970
1971         /*
1972          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1973          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1974          */
1975         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1976         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1977         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1978         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1979         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1980         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1981         ltr(gsel_tss);
1982
1983         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1984             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1985         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1986             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1987         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1988         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1989         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1990         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1991             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1992         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1993         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1994         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1995
1996         vm86_initialize();
1997         getmemsize(first);
1998         init_param2(physmem);
1999
2000         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2001
2002         /* Map the message buffer. */
2003         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2004                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2005
2006         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2007
2008         /* make a call gate to reenter kernel with */
2009         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2010
2011         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2012         gdp->gd_looffset = x++;
2013         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2014         gdp->gd_stkcpy = 1;
2015         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2016         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2017         gdp->gd_p = 1;
2018         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2019
2020         /* XXX does this work? */
2021         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2022         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2023
2024         /* transfer to user mode */
2025
2026         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2027         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2028
2029         /* setup proc 0's pcb */
2030         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2031         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2032         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2033         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2034 }
2035
2036 /*
2037  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2038  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2039  * data space were allocated in locore.
2040  *
2041  * Note: the idlethread's cpl is 0
2042  *
2043  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2044  */
2045 void
2046 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2047 {
2048         if (cpu)
2049                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2050
2051         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2052                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2053                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2054                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2055         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2056         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2057         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2058         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2059 }
2060
2061 int
2062 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2063 {
2064         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2065             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2066                 return (TRUE);
2067         }
2068         return (FALSE);
2069 }
2070
2071 struct globaldata *
2072 globaldata_find(int cpu)
2073 {
2074         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2075         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2076 }
2077
2078 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2079 static void f00f_hack(void *unused);
2080 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2081
2082 static void
2083 f00f_hack(void *unused) 
2084 {
2085         struct gate_descriptor *new_idt;
2086         vm_offset_t tmp;
2087
2088         if (!has_f00f_bug)
2089                 return;
2090
2091         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2092
2093         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2094
2095         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2096         if (tmp == 0)
2097                 panic("kmem_alloc returned 0");
2098         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2099                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2100         /* Put the first seven entries in the lower page */
2101         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2102         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2103         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2104         lidt(&r_idt);
2105         idt = new_idt;
2106         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2107                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2108                 panic("vm_map_protect failed");
2109         return;
2110 }
2111 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2112
2113 int
2114 ptrace_set_pc(p, addr)
2115         struct proc *p;
2116         unsigned long addr;
2117 {
2118         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2119         return (0);
2120 }
2121
2122 int
2123 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2124 {
2125         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2126         return (0);
2127 }
2128
2129 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2130         struct proc *p;
2131         vm_offset_t addr;
2132         size_t len;
2133 {
2134         vm_offset_t gap;
2135
2136         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2137                 return EPERM;
2138         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2139                 return 0;
2140
2141         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2142         
2143         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2144                 return EPERM;
2145         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= 
2146             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2147                 return 0;
2148         return EPERM;
2149 }
2150
2151 int ptrace_write_u(p, off, data)
2152         struct proc *p;
2153         vm_offset_t off;
2154         long data;
2155 {
2156         struct trapframe frame_copy;
2157         vm_offset_t min;
2158         struct trapframe *tp;
2159
2160         /*
2161          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2162          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2163          */
2164         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2165         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2166                 tp = p->p_md.md_regs;
2167                 frame_copy = *tp;
2168                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2169                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2170                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2171                         return (EINVAL);
2172                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2173                 return (0);
2174         }
2175
2176         /*
2177          * The PCB is at the end of the user area YYY
2178          */
2179         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2180         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2181         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2182                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2183                 return (0);
2184         }
2185         return (EFAULT);
2186 }
2187
2188 int
2189 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2190 {
2191         struct pcb *pcb;
2192         struct trapframe *tp;
2193
2194         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2195         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2196         regs->r_es = tp->tf_es;
2197         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2198         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2199         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2200         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2201         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2202         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2203         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2204         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2205         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2206         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2207         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2208         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2209         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2210         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2211         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2212         return (0);
2213 }
2214
2215 int
2216 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2217 {
2218         struct pcb *pcb;
2219         struct trapframe *tp;
2220
2221         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2222         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2223             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2224                 return (EINVAL);
2225         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2226         tp->tf_es = regs->r_es;
2227         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2228         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2229         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2230         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2231         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2232         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2233         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2234         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2235         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2236         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2237         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2238         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2239         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2240         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2241         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2242         return (0);
2243 }
2244
2245 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2246 static void
2247 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2248         struct savexmm *sv_xmm;
2249         struct save87 *sv_87;
2250 {
2251         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2252         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2253         int i;
2254
2255         /* FPU control/status */
2256         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2257         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2258         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2259         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2260         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2261         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2262         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2263         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2264
2265         /* FPU registers */
2266         for (i = 0; i < 8; ++i)
2267                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2268
2269         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2270 }
2271
2272 static void
2273 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2274         struct save87 *sv_87;
2275         struct savexmm *sv_xmm;
2276 {
2277         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2278         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2279         int i;
2280
2281         /* FPU control/status */
2282         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2283         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2284         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2285         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2286         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2287         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2288         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2289         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2290
2291         /* FPU registers */
2292         for (i = 0; i < 8; ++i)
2293                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2294
2295         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2296 }
2297 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2298
2299 int
2300 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2301 {
2302 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2303         if (cpu_fxsr) {
2304                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2305                                 (struct save87 *)fpregs);
2306                 return (0);
2307         }
2308 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2309         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2310         return (0);
2311 }
2312
2313 int
2314 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2315 {
2316 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2317         if (cpu_fxsr) {
2318                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2319                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2320                 return (0);
2321         }
2322 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2323         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2324         return (0);
2325 }
2326
2327 int
2328 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2329 {
2330         if (lp == NULL) {
2331                 dbregs->dr0 = rdr0();
2332                 dbregs->dr1 = rdr1();
2333                 dbregs->dr2 = rdr2();
2334                 dbregs->dr3 = rdr3();
2335                 dbregs->dr4 = rdr4();
2336                 dbregs->dr5 = rdr5();
2337                 dbregs->dr6 = rdr6();
2338                 dbregs->dr7 = rdr7();
2339         } else {
2340                 struct pcb *pcb;
2341
2342                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2343                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2344                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2345                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2346                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2347                 dbregs->dr4 = 0;
2348                 dbregs->dr5 = 0;
2349                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2350                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2351         }
2352         return (0);
2353 }
2354
2355 int
2356 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2357 {
2358         if (lp == NULL) {
2359                 load_dr0(dbregs->dr0);
2360                 load_dr1(dbregs->dr1);
2361                 load_dr2(dbregs->dr2);
2362                 load_dr3(dbregs->dr3);
2363                 load_dr4(dbregs->dr4);
2364                 load_dr5(dbregs->dr5);
2365                 load_dr6(dbregs->dr6);
2366                 load_dr7(dbregs->dr7);
2367         } else {
2368                 struct pcb *pcb;
2369                 struct ucred *ucred;
2370                 int i;
2371                 uint32_t mask1, mask2;
2372
2373                 /*
2374                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2375                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2376                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2377                  * TRCTRAP.
2378                  */
2379                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2380                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2381                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2382                                 return (EINVAL);
2383                 
2384                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2385                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2386
2387                 /*
2388                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2389                  * process's address space.  If a process could do this, it
2390                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2391                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2392                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2393                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2394                  * uid 0.
2395                  *
2396                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2397                  * address space is written into from within the kernel
2398                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2399                  * from within kernel mode?
2400                  */
2401
2402                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2403                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2404                                 /* dr0 is enabled */
2405                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2406                                         return (EINVAL);
2407                         }
2408
2409                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2410                                 /* dr1 is enabled */
2411                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2412                                         return (EINVAL);
2413                         }
2414
2415                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2416                                 /* dr2 is enabled */
2417                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2418                                         return (EINVAL);
2419                         }
2420
2421                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2422                                 /* dr3 is enabled */
2423                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2424                                         return (EINVAL);
2425                         }
2426                 }
2427
2428                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2429                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2430                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2431                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2432                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2433                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2434
2435                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2436         }
2437
2438         return (0);
2439 }
2440
2441 /*
2442  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2443  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2444  */
2445 int
2446 user_dbreg_trap(void)
2447 {
2448         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2449         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2450         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2451         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2452         int i;
2453         
2454         dr7 = rdr7();
2455         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2456                 /*
2457                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2458                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2459                  * hardware debug registers
2460                  */
2461                 return 0;
2462         }
2463
2464         nbp = 0;
2465         dr6 = rdr6();
2466         bp = dr6 & 0x0000000f;
2467
2468         if (!bp) {
2469                 /*
2470                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2471                  * trap was not caused by any of the debug registers
2472                  */
2473                 return 0;
2474         }
2475
2476         /*
2477          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2478          * which ones and if any of them are user space addresses
2479          */
2480
2481         if (bp & 0x01) {
2482                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2483         }
2484         if (bp & 0x02) {
2485                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2486         }
2487         if (bp & 0x04) {
2488                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2489         }
2490         if (bp & 0x08) {
2491                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2492         }
2493
2494         for (i=0; i<nbp; i++) {
2495                 if (addr[i] <
2496                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2497                         /*
2498                          * addr[i] is in user space
2499                          */
2500                         return nbp;
2501                 }
2502         }
2503
2504         /*
2505          * None of the breakpoints are in user space.
2506          */
2507         return 0;
2508 }
2509
2510
2511 #ifndef DDB
2512 void
2513 Debugger(const char *msg)
2514 {
2515         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2516 }
2517 #endif /* no DDB */
2518
2519 #include <sys/disklabel.h>
2520
2521 /*
2522  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2523  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2524  * if needed, and signal errors or early completion.
2525  *
2526  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2527  * block number, and returned.
2528  */
2529 struct bio *
2530 bounds_check_with_label(dev_t dev, struct bio *bio,
2531                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2532 {
2533         struct bio *nbio;
2534         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2535         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2536         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2537         int maxsz = p->p_size,
2538                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2539         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2540
2541         /* overwriting disk label ? */
2542         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2543         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2544 #if LABELSECTOR != 0
2545             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2546 #endif
2547             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2548                 bp->b_error = EROFS;
2549                 goto error;
2550         }
2551
2552 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2553         /* overwriting master boot record? */
2554         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2555             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2556                 bp->b_error = EROFS;
2557                 goto error;
2558         }
2559 #endif
2560
2561         /*
2562          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2563          */
2564         if (bio->bio_offset < 0)
2565                 goto bad;
2566         if (blkno + sz > maxsz) {
2567                 /*
2568                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2569                  */
2570                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2571                         goto bad;
2572
2573                 /*
2574                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2575                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2576                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2577                  */
2578                 if (blkno == maxsz) {
2579                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2580                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2581                         goto done;
2582                 }
2583                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2584         }
2585         nbio = push_bio(bio);
2586         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2587         return (nbio);
2588
2589         /*
2590          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2591          * when we return NULL.
2592          */
2593 bad:
2594         bp->b_error = EINVAL;
2595 error:
2596         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2597         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2598 done:
2599         return (NULL);
2600 }
2601
2602 #ifdef DDB
2603
2604 /*
2605  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2606  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2607  * called inside DDB.
2608  *
2609  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2610  */
2611
2612 #undef inb
2613 #undef outb
2614
2615 /* silence compiler warnings */
2616 u_char inb(u_int);
2617 void outb(u_int, u_char);
2618
2619 u_char
2620 inb(u_int port)
2621 {
2622         u_char  data;
2623         /*
2624          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2625          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2626          * if we tell it to load (u_short) port.
2627          */
2628         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2629         return (data);
2630 }
2631
2632 void
2633 outb(u_int port, u_char data)
2634 {
2635         u_char  al;
2636         /*
2637          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2638          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2639          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2640          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2641          */
2642         al = data;
2643         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2644 }
2645
2646 #endif /* DDB */
2647
2648
2649
2650 #include "opt_cpu.h"
2651
2652
2653 /*
2654  * initialize all the SMP locks
2655  */
2656
2657 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2658 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2659
2660 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2661 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2662
2663 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2664 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2665
2666 /* critical region around INTR() routines */
2667 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2668
2669 /* lock region used by kernel profiling */
2670 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2671
2672 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2673 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2674
2675 /* locks kernel printfs */
2676 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2677
2678 /* lock regions around the clock hardware */
2679 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2680
2681 /* lock around the MP rendezvous */
2682 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2683
2684 static void
2685 init_locks(void)
2686 {
2687         /*
2688          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock 
2689          */
2690         /*
2691          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2692          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2693          */
2694 #ifdef SMP
2695         cpu_get_initial_mplock();
2696 #endif
2697         /* DEPRECATED */
2698         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2699         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2700         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2701         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2702         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2703         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2704         spin_lock_init(&com_spinlock);
2705         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2706         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2707
2708         /* our token pool needs to work early */
2709         lwkt_token_pool_init();
2710 }
2711