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 1.45 2003/11/21 05:29:07 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_user_ldt.h"
  58 #include "opt_userconfig.h"
  59
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/sysproto.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/linker.h>
  66 #include <sys/malloc.h>
  67 #include <sys/proc.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/callout.h>
  71 #include <sys/mbuf.h>
  72 #include <sys/msgbuf.h>
  73 #include <sys/sysent.h>
  74 #include <sys/sysctl.h>
  75 #include <sys/vmmeter.h>
  76 #include <sys/bus.h>
  77 #include <sys/upcall.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/vm_param.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <vm/vm_kern.h>
  83 #include <vm/vm_object.h>
  84 #include <vm/vm_page.h>
  85 #include <vm/vm_map.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87 #include <vm/vm_extern.h>
  88
  89 #include <sys/thread2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/reg.h>
  99 #include <machine/clock.h>
 100 #include <machine/specialreg.h>
 101 #include <machine/bootinfo.h>
 102 #include <machine/ipl.h>
 103 #include <machine/md_var.h>
 104 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 105 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 106 #ifdef SMP
 107 #include <machine/smp.h>
 108 #endif
 109 #ifdef PERFMON
 110 #include <machine/perfmon.h>
 111 #endif
 112 #include <machine/cputypes.h>
 113
 114 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 115 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 116 #endif
 117 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 118 #include <bus/isa/rtc.h>
 119 #include <machine/vm86.h>
 120 #include <sys/random.h>
 121 #include <sys/ptrace.h>
 122 #include <machine/sigframe.h>
 123
 124 extern void init386 (int first);
 125 extern void dblfault_handler (void);
 126
 127 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 128 extern void finishidentcpu(void);
 129 extern void panicifcpuunsupported(void);
 130 extern void initializecpu(void);
 131
 132 static void cpu_startup (void *);
 133 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 134 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 135 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 136 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 137 #ifdef DIRECTIO
 138 extern void ffs_rawread_setup(void);
 139 #endif /* DIRECTIO */
 140 static void init_locks(void);
 141
 142 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 143
 144 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 145
 146 int     _udatasel, _ucodesel;
 147 u_int   atdevbase;
 148
 149 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 150 extern int swtch_optim_stats;
 151 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 152         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 154         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 155 #endif
 156
 157 #ifdef PC98
 158 static int      ispc98 = 1;
 159 #else
 160 static int      ispc98 = 0;
 161 #endif
 162 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 163
 164 int physmem = 0;
 165 int cold = 1;
 166
 167 static int
 168 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 169 {
 170         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 171         return (error);
 172 }
 173
 174 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 175         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 176
 177 static int
 178 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 179 {
 180         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 181                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 182         return (error);
 183 }
 184
 185 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 186         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 187
 188 static int
 189 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 190 {
 191         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 192                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 193         return (error);
 194 }
 195
 196 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 197         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 198
 199 static int
 200 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 201 {
 202         int error;
 203
 204         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 205          * some initial nulls).
 206          */
 207         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 208                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 209         if(error) return(error);
 210         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 211                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 212                         msgbufp->msg_bufr,req);
 213         }
 214         return(error);
 215 }
 216
 217 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 218         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 219
 220 static int msgbuf_clear;
 221
 222 static int
 223 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 224 {
 225         int error;
 226         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 227                 req);
 228         if (!error && req->newptr) {
 229                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 230                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 231                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 232                 msgbuf_clear=0;
 233         }
 234         return (error);
 235 }
 236
 237 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 238         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 239         "Clear kernel message buffer");
 240
 241 int bootverbose = 0;
 242 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 243 long dumplo;
 244
 245 vm_paddr_t phys_avail[10];
 246
 247 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 248 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 249
 250 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 251 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 252 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 253 static struct trapframe proc0_tf;
 254
 255 static void
 256 cpu_startup(dummy)
 257         void *dummy;
 258 {
 259         unsigned i;
 260         caddr_t v;
 261         vm_offset_t maxaddr;
 262         vm_size_t size = 0;
 263         int firstaddr;
 264         vm_offset_t minaddr;
 265
 266         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 267                 bootverbose++;
 268
 269         /*
 270          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 271          */
 272         printf("%s", version);
 273         startrtclock();
 274         printcpuinfo();
 275         panicifcpuunsupported();
 276 #ifdef PERFMON
 277         perfmon_init();
 278 #endif
 279         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 280         /*
 281          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 282          */
 283         if (bootverbose) {
 284                 int indx;
 285
 286                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 287                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 288                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 289
 290                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 291                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 292                             size1 / PAGE_SIZE);
 293                 }
 294         }
 295
 296         /*
 297          * Calculate callout wheel size
 298          */
 299         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 300              callwheelsize < ncallout;
 301              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 302                 ;
 303         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 304
 305         /*
 306          * Allocate space for system data structures.
 307          * The first available kernel virtual address is in "v".
 308          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 309          * As pages of memory are allocated and cleared,
 310          * "firstaddr" is incremented.
 311          * An index into the kernel page table corresponding to the
 312          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 313          */
 314
 315         /*
 316          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 317          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 318          * addresses to the various data structures.
 319          */
 320         firstaddr = 0;
 321 again:
 322         v = (caddr_t)firstaddr;
 323
 324 #define valloc(name, type, num) \
 325             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 326 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 327             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 328
 329         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 330         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 331
 332         /*
 333          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 334          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 335          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 336          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 337          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 338          * maxbcache bytes.
 339          *
 340          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 341          */
 342         if (nbuf == 0) {
 343                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 344                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 345
 346                 nbuf = 50;
 347                 if (kbytes > 4096)
 348                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 349                 if (kbytes > 65536)
 350                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 351                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 352                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 353         }
 354
 355         /*
 356          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 357          * kernel_map.
 358          */
 359         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 360             (BKVASIZE * 2)) {
 361                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 362                     (BKVASIZE * 2);
 363                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 364         }
 365
 366         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 367 #ifdef NSWBUF_MIN
 368         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 369                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 370 #endif
 371 #ifdef DIRECTIO
 372         ffs_rawread_setup();
 373 #endif
 374
 375         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 376         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 377         v = bufhashinit(v);
 378
 379         /*
 380          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 381          */
 382         if (firstaddr == 0) {
 383                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 384                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 385                 if (firstaddr == 0)
 386                         panic("startup: no room for tables");
 387                 goto again;
 388         }
 389
 390         /*
 391          * End of second pass, addresses have been assigned
 392          */
 393         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 394                 panic("startup: table size inconsistency");
 395
 396         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 397                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 398         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 399                                 (nbuf*BKVASIZE));
 400         buffer_map->system_map = 1;
 401         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 402                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 403         pager_map->system_map = 1;
 404         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 405                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 406
 407         /*
 408          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 409          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 410          */
 411         {
 412                 vm_offset_t mb_map_size;
 413
 414                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 415                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 416                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 417                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 418                 mb_map = kmem_suballoc(kernel_map, (vm_offset_t *)&mbutl,
 419                             &maxaddr, mb_map_size);
 420                 mb_map->system_map = 1;
 421         }
 422
 423         /*
 424          * Initialize callouts
 425          */
 426         SLIST_INIT(&callfree);
 427         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 428                 callout_init(&callout[i]);
 429                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 430                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 431         }
 432
 433         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 434                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 435         }
 436
 437 #if defined(USERCONFIG)
 438         userconfig();
 439         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 440 #endif
 441
 442         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 443             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 444
 445         /*
 446          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 447          */
 448         bufinit();
 449         vm_pager_bufferinit();
 450
 451 #ifdef SMP
 452         /*
 453          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 454          */
 455         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 456         mp_announce();
 457 #endif  /* SMP */
 458         cpu_setregs();
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Send an interrupt to process.
 463  *
 464  * Stack is set up to allow sigcode stored
 465  * at top to call routine, followed by kcall
 466  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 467  * resets the signal mask, the stack, and the
 468  * frame pointer, it returns to the user
 469  * specified pc, psl.
 470  */
 471 void
 472 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 473         sig_t catcher;
 474         int sig;
 475         sigset_t *mask;
 476         u_long code;
 477 {
 478         struct proc *p = curproc;
 479         struct trapframe *regs;
 480         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 481         struct sigframe sf, *sfp;
 482         int oonstack;
 483
 484         regs = p->p_md.md_regs;
 485         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 486
 487         /* save user context */
 488         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 489         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 490         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 491         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 492         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 493         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 494
 495         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 496         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 497             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 498                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 499                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 500                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 501         }
 502         else
 503                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 504
 505         /* Translate the signal is appropriate */
 506         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 507                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 508                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 509         }
 510
 511         /* Build the argument list for the signal handler. */
 512         sf.sf_signum = sig;
 513         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 514         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 515                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 516                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 517                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 518
 519                 /* fill siginfo structure */
 520                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 521                 sf.sf_si.si_code = code;
 522                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 523         }
 524         else {
 525                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 526                 sf.sf_siginfo = code;
 527                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 528                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 529         }
 530
 531         /*
 532          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 533          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 534          * eflags.
 535          */
 536         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 537                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 538                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 539
 540                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 541                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 542                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 543                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 544
 545                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 546                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 547                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 548                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 549
 550                 /*
 551                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 552                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 553                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 554                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 555                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 556                  */
 557                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 558         }
 559
 560         /*
 561          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 562          */
 563         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 564                 /*
 565                  * Something is wrong with the stack pointer.
 566                  * ...Kill the process.
 567                  */
 568                 sigexit(p, SIGILL);
 569         }
 570
 571         regs->tf_esp = (int)sfp;
 572         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 573         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 574         regs->tf_cs = _ucodesel;
 575         regs->tf_ds = _udatasel;
 576         regs->tf_es = _udatasel;
 577         regs->tf_fs = _udatasel;
 578         load_gs(_udatasel);
 579         regs->tf_ss = _udatasel;
 580 }
 581
 582 /*
 583  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 584  *
 585  * System call to cleanup state after a signal
 586  * has been taken.  Reset signal mask and
 587  * stack state from context left by sendsig (above).
 588  * Return to previous pc and psl as specified by
 589  * context left by sendsig. Check carefully to
 590  * make sure that the user has not modified the
 591  * state to gain improper privileges.
 592  */
 593 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 594 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 595
 596 int
 597 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 598 {
 599         struct proc *p = curproc;
 600         struct trapframe *regs;
 601         ucontext_t *ucp;
 602         int cs, eflags;
 603
 604         ucp = uap->sigcntxp;
 605
 606         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 607                 return (EFAULT);
 608
 609         regs = p->p_md.md_regs;
 610         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 611
 612         if (eflags & PSL_VM) {
 613                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 614                 struct vm86_kernel *vm86;
 615
 616                 /*
 617                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 618                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 619                  */
 620                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 621                         return (EINVAL);
 622                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 623                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 624                         return (EINVAL);
 625
 626                 /* go back to user mode if both flags are set */
 627                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 628                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 629
 630                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 631                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 632                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 633                 } else {
 634                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 635                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 636                 }
 637                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 638                 tf->tf_eflags = eflags;
 639                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 640                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 641                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 642                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 643                 tf->tf_ds = _udatasel;
 644                 tf->tf_es = _udatasel;
 645                 tf->tf_fs = _udatasel;
 646         } else {
 647                 /*
 648                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 649                  */
 650                 /*
 651                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 652                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 653                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 654                  * the signal context during signal handling and there is no
 655                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 656                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 657                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 658                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 659                  */
 660                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 661                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 662                         return(EINVAL);
 663                 }
 664
 665                 /*
 666                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 667                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 668                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 669                  */
 670                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 671                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 672                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 673                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 674                         return(EINVAL);
 675                 }
 676                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 677         }
 678
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 680                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 681         else
 682                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 683
 684         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 685         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 686         return(EJUSTRETURN);
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 691  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 692  * already been pushed on the stack.
 693  */
 694 struct upc_frame {
 695         register_t      eax;
 696         register_t      ecx;
 697         register_t      flags;
 698         register_t      oldip;
 699 };
 700
 701 void
 702 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 703 {
 704         struct proc *p = curproc;
 705         struct trapframe *regs;
 706         struct upcall upcall;
 707         struct upc_frame upc_frame;
 708
 709         /*
 710          * Get the upcall data structure
 711          */
 712         if (copyin(p->p_upcall, &upcall, sizeof(upcall))) {
 713                 vu->vu_pending = 0;
 714                 printf("bad upcall address\n");
 715                 return;
 716         }
 717
 718         /*
 719          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 720          * section count, mark the data structure as pending and return
 721          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 722          */
 723         if (upcall.pending || upcall.crit_count) {
 724                 if (upcall.pending == 0) {
 725                         upcall.pending = 1;
 726                         copyout(&upcall.pending, &p->p_upcall->pending,
 727                                 sizeof(upcall.pending));
 728                 }
 729                 return;
 730         }
 731
 732         /*
 733          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 734          *
 735          * Bump our critical section count and set or clear the
 736          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 737          * pending.  The user will be responsible for calling
 738          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 739          */
 740         vu->vu_pending = 0;
 741         upcall.pending = morepending;
 742         upcall.crit_count += TDPRI_CRIT;
 743         copyout(&upcall, p->p_upcall, sizeof(upcall));
 744
 745         /*
 746          * Construct a stack frame and issue the upcall
 747          */
 748         regs = p->p_md.md_regs;
 749         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 750         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 751         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 752         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 753         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 754             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 755                 printf("bad stack on upcall\n");
 756         } else {
 757                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 758                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 759                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 760                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 761         }
 762 }
 763
 764 /*
 765  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 766  * regs->tf_eax and regs->tf_edx are overritten by res[0] and res[1].
 767  *
 768  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 769  * and the function pointer in %eax.
 770  */
 771 int
 772 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, int *res, void *rsp)
 773 {
 774         struct upc_frame upc_frame;
 775         struct proc *p;
 776         struct trapframe *regs;
 777         int error;
 778
 779         p = curproc;
 780         regs = p->p_md.md_regs;
 781
 782         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->pending, sizeof(int));
 783         if (error == 0) {
 784             if (vu) {
 785                 /*
 786                  * This jumps us to the next ready context.
 787                  */
 788                 vu->vu_pending = 0;
 789                 error = copyin(&p->p_upcall->crit_count, &morepending, sizeof(int));
 790                 morepending += TDPRI_CRIT;
 791                 if (error == 0)
 792                         error = copyout(&morepending, &p->p_upcall->crit_count, sizeof(int));
 793                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 794                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 795                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 796                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 797             } else {
 798                 /*
 799                  * This returns us to the originally interrupted code.
 800                  */
 801                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 802                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 803                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 804                 regs->tf_eflags = upc_frame.flags;
 805                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 806                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 807             }
 808         }
 809         if (error == 0)
 810                 error = EJUSTRETURN;
 811         return(error);
 812 }
 813
 814 /*
 815  * Machine dependent boot() routine
 816  *
 817  * I haven't seen anything to put here yet
 818  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 819  */
 820 void
 821 cpu_boot(int howto)
 822 {
 823 }
 824
 825 /*
 826  * Shutdown the CPU as much as possible
 827  */
 828 void
 829 cpu_halt(void)
 830 {
 831         for (;;)
 832                 __asm__ ("hlt");
 833 }
 834
 835 /*
 836  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 837  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 838  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 839  *
 840  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 841  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 842  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 843  * critical section.
 844  *
 845  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 846  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 847  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 848  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 849  */
 850 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 851 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 852     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 853
 854 void
 855 cpu_idle(void)
 856 {
 857         struct thread *td = curthread;
 858
 859         crit_exit();
 860         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 861         for (;;) {
 862                 /*
 863                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 864                  */
 865                 lwkt_switch();
 866
 867                 /*
 868                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 869                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 870                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 871                  */
 872                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 873                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 874                         /*
 875                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 876                          * following the sti.
 877                          */
 878                         __asm __volatile("cli");
 879                         splz();
 880                         __asm __volatile("sti; hlt");
 881                 } else {
 882                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 883                         __asm __volatile("sti");
 884                 }
 885         }
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Clear registers on exec
 890  */
 891 void
 892 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 893         struct proc *p;
 894         u_long entry;
 895         u_long stack;
 896         u_long ps_strings;
 897 {
 898         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 899         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 900
 901         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 902         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 903         load_gs(_udatasel);
 904
 905 #ifdef USER_LDT
 906         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 907         user_ldt_free(pcb);
 908 #endif
 909
 910         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 911         regs->tf_eip = entry;
 912         regs->tf_esp = stack;
 913         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 914         regs->tf_ss = _udatasel;
 915         regs->tf_ds = _udatasel;
 916         regs->tf_es = _udatasel;
 917         regs->tf_fs = _udatasel;
 918         regs->tf_cs = _ucodesel;
 919
 920         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 921         regs->tf_ebx = ps_strings;
 922
 923         /*
 924          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 925          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 926          */
 927         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 928                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 929                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 930                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 931                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 932                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 933                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 934                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 935                         /*
 936                          * Clear the debug registers on the running
 937                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 938                          * the next process we switch to.
 939                          */
 940                         reset_dbregs();
 941                 }
 942                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 943         }
 944
 945         /*
 946          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 947          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 948          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 949          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 950          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 951          */
 952         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 953
 954         /*
 955          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
 956          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
 957          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
 958          * configured, since the npx routines normally set up the trap
 959          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
 960          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
 961          * systems with an npx.
 962          */
 963         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
 964
 965 #if NNPX > 0
 966         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 967         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 968 #endif
 969
 970         /*
 971          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 972          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 973          * return value to 0.
 974          */
 975 }
 976
 977 void
 978 cpu_setregs(void)
 979 {
 980         unsigned int cr0;
 981
 982         cr0 = rcr0();
 983         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 984         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 985 #ifdef I386_CPU
 986         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 987 #endif
 988                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 989         load_cr0(cr0);
 990         load_gs(_udatasel);
 991 }
 992
 993 static int
 994 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 995 {
 996         int error;
 997         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 998                 req);
 999         if (!error && req->newptr)
1000                 resettodr();
1001         return (error);
1002 }
1003
1004 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1005         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1006
1007 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1008         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1009
1010 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1011         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1012
1013 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1014         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1015
1016 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1017 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1018         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1019
1020 /*
1021  * Initialize 386 and configure to run kernel
1022  */
1023
1024 /*
1025  * Initialize segments & interrupt table
1026  */
1027
1028 int _default_ldt;
1029 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1030 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1031 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1032 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1033
1034 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1035 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1036
1037 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1038 extern int has_f00f_bug;
1039 #endif
1040
1041 static struct i386tss dblfault_tss;
1042 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1043
1044 extern  struct user *proc0paddr;
1045
1046
1047 /* software prototypes -- in more palatable form */
1048 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1049 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1050 {       0x0,                    /* segment base address  */
1051         0x0,                    /* length */
1052         0,                      /* segment type */
1053         0,                      /* segment descriptor priority level */
1054         0,                      /* segment descriptor present */
1055         0, 0,
1056         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1057         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1058 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1059 {       0x0,                    /* segment base address  */
1060         0xfffff,                /* length - all address space */
1061         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1062         0,                      /* segment descriptor priority level */
1063         1,                      /* segment descriptor present */
1064         0, 0,
1065         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1066         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1067 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1068 {       0x0,                    /* segment base address  */
1069         0xfffff,                /* length - all address space */
1070         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1071         0,                      /* segment descriptor priority level */
1072         1,                      /* segment descriptor present */
1073         0, 0,
1074         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1075         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1076 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1077 {       0x0,                    /* segment base address  */
1078         0xfffff,                /* length - all address space */
1079         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1080         0,                      /* segment descriptor priority level */
1081         1,                      /* segment descriptor present */
1082         0, 0,
1083         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1084         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1085 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1086 {
1087         0x0,                    /* segment base address */
1088         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1089         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1090         0,                      /* segment descriptor priority level */
1091         1,                      /* segment descriptor present */
1092         0, 0,
1093         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1094         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1095 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1096 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1097         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1098         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1099         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1100         1,                      /* segment descriptor present */
1101         0, 0,
1102         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1103         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1104 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1105 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1106         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1107         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1108         0,                      /* segment descriptor priority level */
1109         1,                      /* segment descriptor present */
1110         0, 0,
1111         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1112         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1113 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1114 {       0x0,                    /* segment base address  */
1115         0x0,                    /* length - all address space */
1116         0,                      /* segment type */
1117         0,                      /* segment descriptor priority level */
1118         0,                      /* segment descriptor present */
1119         0, 0,
1120         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1121         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1122 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1123 {       0x400,                  /* segment base address */
1124         0xfffff,                /* length */
1125         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1126         0,                      /* segment descriptor priority level */
1127         1,                      /* segment descriptor present */
1128         0, 0,
1129         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1130         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1131 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1132 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1133         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1134         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1135         0,                      /* segment descriptor priority level */
1136         1,                      /* segment descriptor present */
1137         0, 0,
1138         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1139         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1140 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1141 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1142         0xfffff,                /* length */
1143         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1144         0,                      /* segment descriptor priority level */
1145         1,                      /* segment descriptor present */
1146         0, 0,
1147         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1148         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1149 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1150 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1151         0xfffff,                /* length */
1152         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1153         0,                      /* segment descriptor priority level */
1154         1,                      /* segment descriptor present */
1155         0, 0,
1156         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1157         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1158 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1159 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1160         0xfffff,                /* length */
1161         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1162         0,                      /* segment descriptor priority level */
1163         1,                      /* segment descriptor present */
1164         0, 0,
1165         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1166         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1167 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1168 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1169         0xfffff,                /* length */
1170         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         1,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1177 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1178         0xfffff,                /* length */
1179         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 };
1186
1187 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1188         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1189 {       0x0,                    /* segment base address  */
1190         0x0,                    /* length - all address space */
1191         0,                      /* segment type */
1192         0,                      /* segment descriptor priority level */
1193         0,                      /* segment descriptor present */
1194         0, 0,
1195         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1196         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1197         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1198 {       0x0,                    /* segment base address  */
1199         0x0,                    /* length - all address space */
1200         0,                      /* segment type */
1201         0,                      /* segment descriptor priority level */
1202         0,                      /* segment descriptor present */
1203         0, 0,
1204         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1205         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1206         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1207 {       0x0,                    /* segment base address  */
1208         0x0,                    /* length - all address space */
1209         0,                      /* segment type */
1210         0,                      /* segment descriptor priority level */
1211         0,                      /* segment descriptor present */
1212         0, 0,
1213         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1214         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1215         /* Code Descriptor for user */
1216 {       0x0,                    /* segment base address  */
1217         0xfffff,                /* length - all address space */
1218         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1219         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1220         1,                      /* segment descriptor present */
1221         0, 0,
1222         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1223         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1224         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1225 {       0x0,                    /* segment base address  */
1226         0x0,                    /* length - all address space */
1227         0,                      /* segment type */
1228         0,                      /* segment descriptor priority level */
1229         0,                      /* segment descriptor present */
1230         0, 0,
1231         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1232         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1233         /* Data Descriptor for user */
1234 {       0x0,                    /* segment base address  */
1235         0xfffff,                /* length - all address space */
1236         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1237         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1238         1,                      /* segment descriptor present */
1239         0, 0,
1240         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1241         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1242 };
1243
1244 void
1245 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1246         int idx;
1247         inthand_t *func;
1248         int typ;
1249         int dpl;
1250         int selec;
1251 {
1252         struct gate_descriptor *ip;
1253
1254         ip = idt + idx;
1255         ip->gd_looffset = (int)func;
1256         ip->gd_selector = selec;
1257         ip->gd_stkcpy = 0;
1258         ip->gd_xx = 0;
1259         ip->gd_type = typ;
1260         ip->gd_dpl = dpl;
1261         ip->gd_p = 1;
1262         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1263 }
1264
1265 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1266
1267 extern inthand_t
1268         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1269         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1270         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1271         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1272         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1273         IDTVEC(rsvd0);
1274 extern inthand_t
1275         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1276
1277 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1278 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1279 #endif
1280
1281 void
1282 sdtossd(sd, ssd)
1283         struct segment_descriptor *sd;
1284         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1285 {
1286         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1287         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1288         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1289         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1290         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1291         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1292         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1293 }
1294
1295 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1296
1297 /*
1298  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1299  * available physical memory in the system, then test this memory and
1300  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1301  *
1302  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1303  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1304  *
1305  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1306  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1307  */
1308 static void
1309 getmemsize(int first)
1310 {
1311         int i, physmap_idx, pa_indx;
1312         int hasbrokenint12;
1313         u_int basemem, extmem;
1314         struct vm86frame vmf;
1315         struct vm86context vmc;
1316         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1317         pt_entry_t *pte;
1318         const char *cp;
1319         struct {
1320                 u_int64_t base;
1321                 u_int64_t length;
1322                 u_int32_t type;
1323         } *smap;
1324
1325         hasbrokenint12 = 0;
1326         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1327         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1328         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1329         basemem = 0;
1330
1331         /*
1332          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1333          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1334          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1335          */
1336         if (hasbrokenint12) {
1337                 goto int15e820;
1338         }
1339
1340         /*
1341          * Perform "base memory" related probes & setup
1342          */
1343         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1344         basemem = vmf.vmf_ax;
1345         if (basemem > 640) {
1346                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1347                         basemem);
1348                 basemem = 640;
1349         }
1350
1351         /*
1352          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1353          * between the end of base memory and the start of
1354          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1355          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1356          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1357          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1358          * to begin with and then parts of it are remapped.
1359          * The parts that aren't remapped form holes that
1360          * remain read-only and are unused by the kernel.
1361          * The base memory area is below the physical end of
1362          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1363          * The part of it from PAGE_SIZE to
1364          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1365          * remapped and used by the kernel later.)
1366          *
1367          * This code is similar to the code used in
1368          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1369          * allocated we simply change the mapping.
1370          */
1371         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1372              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1373                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1374                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1375         }
1376
1377         /*
1378          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1379          * that the bios can scribble on it.
1380          */
1381         pte = vm86paddr;
1382         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1383                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1384
1385 int15e820:
1386         /*
1387          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1388          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1389          */
1390         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1391         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1392
1393         /*
1394          * get memory map with INT 15:E820
1395          */
1396 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1397 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1398
1399         vmc.npages = 0;
1400         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1401         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1402
1403         physmap_idx = 0;
1404         vmf.vmf_ebx = 0;
1405         do {
1406                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1407                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1408                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1409                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1410                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1411                         break;
1412                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1413                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1414                                 smap->type,
1415                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1416                                 (u_int32_t)smap->base,
1417                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1418                                 (u_int32_t)smap->length);
1419
1420                 if (smap->type != 0x01)
1421                         goto next_run;
1422
1423                 if (smap->length == 0)
1424                         goto next_run;
1425
1426                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1427                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1428                             (u_int)(smap->length / 1024));
1429                         goto next_run;
1430                 }
1431
1432                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1433                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1434                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1435                                         printf(
1436         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1437                                 goto next_run;
1438                         }
1439                 }
1440
1441                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1442                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1443                         goto next_run;
1444                 }
1445
1446                 physmap_idx += 2;
1447                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1448                         printf(
1449                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1450                         break;
1451                 }
1452                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1453                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1454 next_run:
1455                 ; /* fix GCC3.x warning */
1456         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1457
1458         /*
1459          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1460          */
1461         if (basemem == 0) {
1462                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1463                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1464                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1465                                 break;
1466                         }
1467                 }
1468
1469                 if (basemem == 0) {
1470                         basemem = 640;
1471                 }
1472
1473                 if (basemem > 640) {
1474                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1475                                 basemem);
1476                         basemem = 640;
1477                 }
1478
1479                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1480                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1481                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1482                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1483                 }
1484
1485                 pte = vm86paddr;
1486                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1487                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1488         }
1489
1490         if (physmap[1] != 0)
1491                 goto physmap_done;
1492
1493         /*
1494          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1495          */
1496         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1497         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1498                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1499         } else {
1500 #if 0
1501                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1502                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1503                 extmem = vmf.vmf_ax;
1504 #else
1505                 /*
1506                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1507                  */
1508                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1509 #endif
1510         }
1511
1512         /*
1513          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1514          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1515          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1516          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1517          * them beyond the limit.
1518          *
1519          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1520          *      chop it to 15MB.
1521          */
1522         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1523                 extmem = 15 * 1024;
1524
1525         physmap[0] = 0;
1526         physmap[1] = basemem * 1024;
1527         physmap_idx = 2;
1528         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1529         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1530
1531 physmap_done:
1532         /*
1533          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1534          */
1535
1536 #ifdef SMP
1537         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1538         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1539
1540         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1541         mp_probe();
1542 #endif
1543
1544         /*
1545          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1546          * highest page of the physical address space.  It should be
1547          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1548          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1549          */
1550         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1551
1552 #ifdef MAXMEM
1553         Maxmem = MAXMEM / 4;
1554 #endif
1555
1556         /*
1557          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1558          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1559          */
1560         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1561                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1562                 char *ep;
1563
1564                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1565                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1566                         switch(*ep) {
1567                         case 'g':
1568                         case 'G':
1569                                 AllowMem <<= 10;
1570                         case 'm':
1571                         case 'M':
1572                                 AllowMem <<= 10;
1573                         case 'k':
1574                         case 'K':
1575                                 AllowMem <<= 10;
1576                                 break;
1577                         default:
1578                                 AllowMem = sanity = 0;
1579                         }
1580                         if (AllowMem < sanity)
1581                                 AllowMem = 0;
1582                 }
1583                 if (AllowMem == 0)
1584                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1585                 else
1586                         Maxmem = atop(AllowMem);
1587         }
1588
1589         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1590             (boothowto & RB_VERBOSE))
1591                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1592
1593         /*
1594          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1595          * extend the last memory segment to the new limit.
1596          */
1597         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1598                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1599
1600         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1601         pmap_bootstrap(first, 0);
1602
1603         /*
1604          * Size up each available chunk of physical memory.
1605          */
1606         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1607         pa_indx = 0;
1608         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1609         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1610         pte = CMAP1;
1611
1612         /*
1613          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1614          * round up the start address and round down the end address.
1615          */
1616         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1617                 vm_offset_t end;
1618
1619                 end = ptoa(Maxmem);
1620                 if (physmap[i + 1] < end)
1621                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1622                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1623                         int tmp, page_bad;
1624 #if 0
1625                         int *ptr = 0;
1626 #else
1627                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1628 #endif
1629
1630                         /*
1631                          * block out kernel memory as not available.
1632                          */
1633                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1634                                 continue;
1635
1636                         page_bad = FALSE;
1637
1638                         /*
1639                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1640                          */
1641                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1642                         invltlb();
1643
1644                         tmp = *(int *)ptr;
1645                         /*
1646                          * Test for alternating 1's and 0's
1647                          */
1648                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1649                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1650                                 page_bad = TRUE;
1651                         }
1652                         /*
1653                          * Test for alternating 0's and 1's
1654                          */
1655                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1656                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1657                         page_bad = TRUE;
1658                         }
1659                         /*
1660                          * Test for all 1's
1661                          */
1662                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1663                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1664                                 page_bad = TRUE;
1665                         }
1666                         /*
1667                          * Test for all 0's
1668                          */
1669                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1670                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1671                                 page_bad = TRUE;
1672                         }
1673                         /*
1674                          * Restore original value.
1675                          */
1676                         *(int *)ptr = tmp;
1677
1678                         /*
1679                          * Adjust array of valid/good pages.
1680                          */
1681                         if (page_bad == TRUE) {
1682                                 continue;
1683                         }
1684                         /*
1685                          * If this good page is a continuation of the
1686                          * previous set of good pages, then just increase
1687                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1688                          * Note that "end" points one higher than end,
1689                          * making the range >= start and < end.
1690                          * If we're also doing a speculative memory
1691                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1692                          * so that we keep going. The first bad page
1693                          * will terminate the loop.
1694                          */
1695                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1696                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1697                         } else {
1698                                 pa_indx++;
1699                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1700                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1701                                         pa_indx--;
1702                                         break;
1703                                 }
1704                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1705                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1706                         }
1707                         physmem++;
1708                 }
1709         }
1710         *pte = 0;
1711         invltlb();
1712
1713         /*
1714          * XXX
1715          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1716          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1717          * calculation, etc.).
1718          */
1719         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1720             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1721                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1722                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1723                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1724         }
1725
1726         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1727
1728         /* Trim off space for the message buffer. */
1729         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1730
1731         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1732 }
1733
1734 /*
1735  * IDT VECTORS:
1736  *      0       Divide by zero
1737  *      1       Debug
1738  *      2       NMI
1739  *      3       BreakPoint
1740  *      4       OverFlow
1741  *      5       Bound-Range
1742  *      6       Invalid OpCode
1743  *      7       Device Not Available (x87)
1744  *      8       Double-Fault
1745  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1746  *      10      Invalid-TSS
1747  *      11      Segment not present
1748  *      12      Stack
1749  *      13      General Protection
1750  *      14      Page Fault
1751  *      15      Reserved
1752  *      16      x87 FP Exception pending
1753  *      17      Alignment Check
1754  *      18      Machine Check
1755  *      19      SIMD floating point
1756  *      20-31   reserved
1757  *      32-255  INTn/external sources
1758  */
1759 void
1760 init386(int first)
1761 {
1762         struct gate_descriptor *gdp;
1763         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1764         struct mdglobaldata *gd;
1765
1766         /*
1767          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1768          */
1769         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1770         bzero(gd, sizeof(*gd));
1771
1772         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1773
1774         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1775
1776         metadata_missing = 0;
1777         if (bootinfo.bi_modulep) {
1778                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1779                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1780         } else {
1781                 metadata_missing = 1;
1782         }
1783         if (bootinfo.bi_envp)
1784                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1785
1786         /* start with one cpu */
1787         ncpus = 1;
1788         /* Init basic tunables, hz etc */
1789         init_param1();
1790
1791         /*
1792          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1793          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1794          * the address space
1795          */
1796         /*
1797          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1798          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1799          */
1800         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1801         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1802
1803         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1804                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1805         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1806         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1807                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1808
1809         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1810
1811         /*
1812          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1813          * early in the boot sequence because the system assumes
1814          * that 'curthread' is never NULL.
1815          */
1816
1817         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1818 #ifdef BDE_DEBUGGER
1819                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1820                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1821                         continue;
1822 #endif
1823                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1824         }
1825
1826         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1827         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1828         lgdt(&r_gdt);
1829
1830         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1831         cpu_gdinit(gd, 0);
1832         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1833         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1834         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1835         proc0.p_thread = &thread0;
1836         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1837         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1838         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1839         thread0.td_proc = &proc0;
1840         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1841         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1842
1843         /* make ldt memory segments */
1844         /*
1845          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1846          * should be spelled ...MAX_USER...
1847          */
1848         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1849         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1850         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1851                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1852
1853         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1854         lldt(_default_ldt);
1855 #ifdef USER_LDT
1856         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1857 #endif
1858         /* spinlocks and the BGL */
1859         init_locks();
1860
1861         /* exceptions */
1862         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1863 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1864                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1865 #else
1866                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1867 #endif
1868         }
1869         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1870         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1871         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1872         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1873         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1874         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1875         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1876         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1877         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1878         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1879         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1880         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1881         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1882         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1883         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1884         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1885         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1886         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1887         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1888         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1889         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1890                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1891         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1892                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1893
1894         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1895         r_idt.rd_base = (int) idt;
1896         lidt(&r_idt);
1897
1898         /*
1899          * Initialize the console before we print anything out.
1900          */
1901         cninit();
1902
1903         if (metadata_missing)
1904                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1905
1906 #if     NISA >0
1907         isa_defaultirq();
1908 #endif
1909         rand_initialize();
1910
1911 #ifdef DDB
1912         kdb_init();
1913         if (boothowto & RB_KDB)
1914                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1915 #endif
1916
1917         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1918         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1921
1922         /*
1923          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1924          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1925          */
1926         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1927         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1928         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1929         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1930         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1931         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1932         ltr(gsel_tss);
1933
1934         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1935             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1936         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1937             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1938         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1939         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1940         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1941         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1942             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1943         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1944         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1945         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1946
1947         vm86_initialize();
1948         getmemsize(first);
1949         init_param2(physmem);
1950
1951         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1952
1953         /* Map the message buffer. */
1954         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1955                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1956
1957         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1958
1959         /* make a call gate to reenter kernel with */
1960         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1961
1962         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1963         gdp->gd_looffset = x++;
1964         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1965         gdp->gd_stkcpy = 1;
1966         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
1967         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
1968         gdp->gd_p = 1;
1969         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
1970
1971         /* XXX does this work? */
1972         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1973         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
1974
1975         /* transfer to user mode */
1976
1977         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
1978         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
1979
1980         /* setup proc 0's pcb */
1981         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
1982         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
1983         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
1984         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
1985 }
1986
1987 /*
1988  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
1989  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
1990  * data space were allocated in locore.
1991  *
1992  * Note: the idlethread's cpl is 0
1993  *
1994  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
1995  */
1996 void
1997 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
1998 {
1999         char *sp;
2000
2001         if (cpu)
2002                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2003
2004         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2005         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2006         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2007         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2008         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2009         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2010 }
2011
2012 struct globaldata *
2013 globaldata_find(int cpu)
2014 {
2015         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2016         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2017 }
2018
2019 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2020 static void f00f_hack(void *unused);
2021 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2022
2023 static void
2024 f00f_hack(void *unused)
2025 {
2026         struct gate_descriptor *new_idt;
2027         vm_offset_t tmp;
2028
2029         if (!has_f00f_bug)
2030                 return;
2031
2032         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2033
2034         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2035
2036         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2037         if (tmp == 0)
2038                 panic("kmem_alloc returned 0");
2039         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2040                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2041         /* Put the first seven entries in the lower page */
2042         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2043         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2044         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2045         lidt(&r_idt);
2046         idt = new_idt;
2047         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2048                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2049                 panic("vm_map_protect failed");
2050         return;
2051 }
2052 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2053
2054 int
2055 ptrace_set_pc(p, addr)
2056         struct proc *p;
2057         unsigned long addr;
2058 {
2059         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2060         return (0);
2061 }
2062
2063 int
2064 ptrace_single_step(p)
2065         struct proc *p;
2066 {
2067         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2068         return (0);
2069 }
2070
2071 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2072         struct proc *p;
2073         vm_offset_t addr;
2074         size_t len;
2075 {
2076         vm_offset_t gap;
2077
2078         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2079                 return EPERM;
2080         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2081                 return 0;
2082
2083         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2084
2085         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2086                 return EPERM;
2087         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2088             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2089                 return 0;
2090         return EPERM;
2091 }
2092
2093 int ptrace_write_u(p, off, data)
2094         struct proc *p;
2095         vm_offset_t off;
2096         long data;
2097 {
2098         struct trapframe frame_copy;
2099         vm_offset_t min;
2100         struct trapframe *tp;
2101
2102         /*
2103          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2104          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2105          */
2106         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2107         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2108                 tp = p->p_md.md_regs;
2109                 frame_copy = *tp;
2110                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2111                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2112                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2113                         return (EINVAL);
2114                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2115                 return (0);
2116         }
2117
2118         /*
2119          * The PCB is at the end of the user area YYY
2120          */
2121         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2122         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2123         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2124                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2125                 return (0);
2126         }
2127         return (EFAULT);
2128 }
2129
2130 int
2131 fill_regs(p, regs)
2132         struct proc *p;
2133         struct reg *regs;
2134 {
2135         struct pcb *pcb;
2136         struct trapframe *tp;
2137
2138         tp = p->p_md.md_regs;
2139         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2140         regs->r_es = tp->tf_es;
2141         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2142         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2143         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2144         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2145         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2146         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2147         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2148         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2149         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2150         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2151         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2152         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2153         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2154         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2155         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2156         return (0);
2157 }
2158
2159 int
2160 set_regs(p, regs)
2161         struct proc *p;
2162         struct reg *regs;
2163 {
2164         struct pcb *pcb;
2165         struct trapframe *tp;
2166
2167         tp = p->p_md.md_regs;
2168         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2169             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2170                 return (EINVAL);
2171         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2172         tp->tf_es = regs->r_es;
2173         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2174         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2175         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2176         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2177         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2178         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2179         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2180         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2181         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2182         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2183         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2184         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2185         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2186         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2187         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2188         return (0);
2189 }
2190
2191 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2192 static void
2193 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2194         struct savexmm *sv_xmm;
2195         struct save87 *sv_87;
2196 {
2197         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2198         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2199         int i;
2200
2201         /* FPU control/status */
2202         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2203         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2204         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2205         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2206         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2207         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2208         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2209         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2210
2211         /* FPU registers */
2212         for (i = 0; i < 8; ++i)
2213                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2214
2215         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2216 }
2217
2218 static void
2219 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2220         struct save87 *sv_87;
2221         struct savexmm *sv_xmm;
2222 {
2223         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2224         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2225         int i;
2226
2227         /* FPU control/status */
2228         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2229         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2230         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2231         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2232         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2233         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2234         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2235         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2236
2237         /* FPU registers */
2238         for (i = 0; i < 8; ++i)
2239                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2240
2241         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2242 }
2243 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2244
2245 int
2246 fill_fpregs(p, fpregs)
2247         struct proc *p;
2248         struct fpreg *fpregs;
2249 {
2250 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2251         if (cpu_fxsr) {
2252                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2253                                                 (struct save87 *)fpregs);
2254                 return (0);
2255         }
2256 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2257         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2258         return (0);
2259 }
2260
2261 int
2262 set_fpregs(p, fpregs)
2263         struct proc *p;
2264         struct fpreg *fpregs;
2265 {
2266 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2267         if (cpu_fxsr) {
2268                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2269                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2270                 return (0);
2271         }
2272 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2273         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2274         return (0);
2275 }
2276
2277 int
2278 fill_dbregs(p, dbregs)
2279         struct proc *p;
2280         struct dbreg *dbregs;
2281 {
2282         struct pcb *pcb;
2283
2284         if (p == NULL) {
2285                 dbregs->dr0 = rdr0();
2286                 dbregs->dr1 = rdr1();
2287                 dbregs->dr2 = rdr2();
2288                 dbregs->dr3 = rdr3();
2289                 dbregs->dr4 = rdr4();
2290                 dbregs->dr5 = rdr5();
2291                 dbregs->dr6 = rdr6();
2292                 dbregs->dr7 = rdr7();
2293         }
2294         else {
2295                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2296                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2297                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2298                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2299                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2300                 dbregs->dr4 = 0;
2301                 dbregs->dr5 = 0;
2302                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2303                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2304         }
2305         return (0);
2306 }
2307
2308 int
2309 set_dbregs(p, dbregs)
2310         struct proc *p;
2311         struct dbreg *dbregs;
2312 {
2313         struct pcb *pcb;
2314         int i;
2315         u_int32_t mask1, mask2;
2316
2317         if (p == NULL) {
2318                 load_dr0(dbregs->dr0);
2319                 load_dr1(dbregs->dr1);
2320                 load_dr2(dbregs->dr2);
2321                 load_dr3(dbregs->dr3);
2322                 load_dr4(dbregs->dr4);
2323                 load_dr5(dbregs->dr5);
2324                 load_dr6(dbregs->dr6);
2325                 load_dr7(dbregs->dr7);
2326         }
2327         else {
2328                 /*
2329                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2330                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2331                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2332                  * TRCTRAP.
2333                  */
2334                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2335                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2336                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2337                                 return (EINVAL);
2338
2339                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2340
2341                 /*
2342                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2343                  * process's address space.  If a process could do this, it
2344                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2345                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2346                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2347                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2348                  * uid 0.
2349                  *
2350                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2351                  * address space is written into from within the kernel
2352                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2353                  * from within kernel mode?
2354                  */
2355
2356                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2357                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2358                                 /* dr0 is enabled */
2359                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2360                                         return (EINVAL);
2361                         }
2362
2363                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2364                                 /* dr1 is enabled */
2365                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2366                                         return (EINVAL);
2367                         }
2368
2369                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2370                                 /* dr2 is enabled */
2371                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2372                                         return (EINVAL);
2373                         }
2374
2375                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2376                                 /* dr3 is enabled */
2377                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2378                                         return (EINVAL);
2379                         }
2380                 }
2381
2382                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2383                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2384                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2385                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2386                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2387                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2388
2389                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2390         }
2391
2392         return (0);
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2397  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2398  */
2399 int
2400 user_dbreg_trap(void)
2401 {
2402         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2403         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2404         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2405         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2406         int i;
2407
2408         dr7 = rdr7();
2409         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2410                 /*
2411                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2412                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2413                  * hardware debug registers
2414                  */
2415                 return 0;
2416         }
2417
2418         nbp = 0;
2419         dr6 = rdr6();
2420         bp = dr6 & 0x0000000f;
2421
2422         if (!bp) {
2423                 /*
2424                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2425                  * trap was not caused by any of the debug registers
2426                  */
2427                 return 0;
2428         }
2429
2430         /*
2431          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2432          * which ones and if any of them are user space addresses
2433          */
2434
2435         if (bp & 0x01) {
2436                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2437         }
2438         if (bp & 0x02) {
2439                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2440         }
2441         if (bp & 0x04) {
2442                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2443         }
2444         if (bp & 0x08) {
2445                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2446         }
2447
2448         for (i=0; i<nbp; i++) {
2449                 if (addr[i] <
2450                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2451                         /*
2452                          * addr[i] is in user space
2453                          */
2454                         return nbp;
2455                 }
2456         }
2457
2458         /*
2459          * None of the breakpoints are in user space.
2460          */
2461         return 0;
2462 }
2463
2464
2465 #ifndef DDB
2466 void
2467 Debugger(const char *msg)
2468 {
2469         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2470 }
2471 #endif /* no DDB */
2472
2473 #include <sys/disklabel.h>
2474
2475 /*
2476  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2477  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2478  * if needed, and signal errors or early completion.
2479  */
2480 int
2481 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2482 {
2483         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2484         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2485         int maxsz = p->p_size,
2486                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2487
2488         /* overwriting disk label ? */
2489         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2490         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2491 #if LABELSECTOR != 0
2492             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2493 #endif
2494             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2495                 bp->b_error = EROFS;
2496                 goto bad;
2497         }
2498
2499 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2500         /* overwriting master boot record? */
2501         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2502             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2503                 bp->b_error = EROFS;
2504                 goto bad;
2505         }
2506 #endif
2507
2508         /* beyond partition? */
2509         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2510                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2511                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2512                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2513                         return(0);
2514                 }
2515                 /* or truncate if part of it fits */
2516                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2517                 if (sz <= 0) {
2518                         bp->b_error = EINVAL;
2519                         goto bad;
2520                 }
2521                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2522         }
2523
2524         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2525         return(1);
2526
2527 bad:
2528         bp->b_flags |= B_ERROR;
2529         return(-1);
2530 }
2531
2532 #ifdef DDB
2533
2534 /*
2535  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2536  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2537  * called inside DDB.
2538  *
2539  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2540  */
2541
2542 #undef inb
2543 #undef outb
2544
2545 /* silence compiler warnings */
2546 u_char inb(u_int);
2547 void outb(u_int, u_char);
2548
2549 u_char
2550 inb(u_int port)
2551 {
2552         u_char  data;
2553         /*
2554          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2555          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2556          * if we tell it to load (u_short) port.
2557          */
2558         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2559         return (data);
2560 }
2561
2562 void
2563 outb(u_int port, u_char data)
2564 {
2565         u_char  al;
2566         /*
2567          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2568          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2569          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2570          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2571          */
2572         al = data;
2573         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2574 }
2575
2576 #endif /* DDB */
2577
2578
2579
2580 #include "opt_cpu.h"
2581 #include "opt_htt.h"
2582 #include "opt_user_ldt.h"
2583
2584
2585 /*
2586  * initialize all the SMP locks
2587  */
2588
2589 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2590 struct spinlock imen_spinlock;
2591
2592 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2593 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2594
2595 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2596 struct spinlock mpintr_spinlock;
2597
2598 /* critical region around INTR() routines */
2599 struct spinlock intr_spinlock;
2600
2601 /* lock region used by kernel profiling */
2602 struct spinlock mcount_spinlock;
2603
2604 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2605 struct spinlock com_spinlock;
2606
2607 /* locks kernel printfs */
2608 struct spinlock cons_spinlock;
2609
2610 /* lock regions around the clock hardware */
2611 struct spinlock clock_spinlock;
2612
2613 /* lock around the MP rendezvous */
2614 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2615
2616 static void
2617 init_locks(void)
2618 {
2619         /*
2620          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2621          */
2622         /*
2623          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2624          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2625          */
2626 #ifdef SMP
2627         cpu_get_initial_mplock();
2628 #endif
2629         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2630         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2631         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2632         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2633         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2634         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2635         spin_lock_init(&com_spinlock);
2636         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2637         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2638 }
2639