sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.99 2006/10/20 17:02:19 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/reg.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/ipl.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386 (int first);
 124 extern void dblfault_handler (void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup (void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145 #ifdef SMP
 146 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 147 #else
 148 int64_t tsc_offsets[1];
 149 #endif
 150
 151 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 152 extern int swtch_optim_stats;
 153 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 154         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 155 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 156         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 157 #endif
 158
 159 int physmem = 0;
 160 int cold = 1;
 161
 162 static int
 163 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 164 {
 165         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 166         return (error);
 167 }
 168
 169 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 170         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 171
 172 static int
 173 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 174 {
 175         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 176                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 177         return (error);
 178 }
 179
 180 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 181         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 182
 183 static int
 184 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 185 {
 186         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 187                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 188         return (error);
 189 }
 190
 191 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 192         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 193
 194 static int
 195 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 196 {
 197         int error;
 198
 199         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 200          * some initial nulls).
 201          */
 202         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 203                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 204         if(error) return(error);
 205         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 206                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 207                         msgbufp->msg_bufr,req);
 208         }
 209         return(error);
 210 }
 211
 212 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 213         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 214
 215 static int msgbuf_clear;
 216
 217 static int
 218 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 219 {
 220         int error;
 221         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 222                 req);
 223         if (!error && req->newptr) {
 224                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 225                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 226                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 227                 msgbuf_clear=0;
 228         }
 229         return (error);
 230 }
 231
 232 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 233         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 234         "Clear kernel message buffer");
 235
 236 int bootverbose = 0;
 237 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 238 long dumplo;
 239
 240 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 241
 242 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 243 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 244 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 245 static struct trapframe proc0_tf;
 246
 247 static void
 248 cpu_startup(void *dummy)
 249 {
 250         caddr_t v;
 251         vm_offset_t minaddr;
 252         vm_offset_t maxaddr;
 253         vm_size_t size = 0;
 254         int firstaddr;
 255
 256         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 257                 bootverbose++;
 258
 259         /*
 260          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 261          */
 262         printf("%s", version);
 263         startrtclock();
 264         printcpuinfo();
 265         panicifcpuunsupported();
 266 #ifdef PERFMON
 267         perfmon_init();
 268 #endif
 269         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 270         /*
 271          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 272          */
 273         if (bootverbose) {
 274                 int indx;
 275
 276                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 277                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 278                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 279
 280                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 281                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 282                             size1 / PAGE_SIZE);
 283                 }
 284         }
 285
 286         /*
 287          * Allocate space for system data structures.
 288          * The first available kernel virtual address is in "v".
 289          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 290          * As pages of memory are allocated and cleared,
 291          * "firstaddr" is incremented.
 292          * An index into the kernel page table corresponding to the
 293          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 294          */
 295
 296         /*
 297          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 298          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 299          * addresses to the various data structures.
 300          */
 301         firstaddr = 0;
 302 again:
 303         v = (caddr_t)firstaddr;
 304
 305 #define valloc(name, type, num) \
 306             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 307 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 308             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 309
 310         /*
 311          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 312          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 313          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 314          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 315          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 316          * maxbcache bytes.
 317          *
 318          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 319          */
 320         if (nbuf == 0) {
 321                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 322                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 323
 324                 nbuf = 50;
 325                 if (kbytes > 4096)
 326                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 327                 if (kbytes > 65536)
 328                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 329                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 330                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 331         }
 332
 333         /*
 334          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 335          * kernel_map.
 336          */
 337         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 338             (BKVASIZE * 2)) {
 339                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 340                     (BKVASIZE * 2);
 341                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 342         }
 343
 344         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 345 #ifdef NSWBUF_MIN
 346         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 347                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 348 #endif
 349 #ifdef DIRECTIO
 350         ffs_rawread_setup();
 351 #endif
 352
 353         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 354         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 355
 356         /*
 357          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 358          */
 359         if (firstaddr == 0) {
 360                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 361                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 362                 if (firstaddr == 0)
 363                         panic("startup: no room for tables");
 364                 goto again;
 365         }
 366
 367         /*
 368          * End of second pass, addresses have been assigned
 369          */
 370         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 371                 panic("startup: table size inconsistency");
 372
 373         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 374                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 375         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 376                                 (nbuf*BKVASIZE));
 377         buffer_map->system_map = 1;
 378         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 379                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 380         pager_map->system_map = 1;
 381         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 382                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 383
 384 #if defined(USERCONFIG)
 385         userconfig();
 386         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 387 #endif
 388
 389         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 390             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 391
 392         /*
 393          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 394          */
 395         bufinit();
 396         vm_pager_bufferinit();
 397
 398 #ifdef SMP
 399         /*
 400          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 401          */
 402         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 403         mp_announce();
 404 #endif  /* SMP */
 405         cpu_setregs();
 406 }
 407
 408 /*
 409  * Send an interrupt to process.
 410  *
 411  * Stack is set up to allow sigcode stored
 412  * at top to call routine, followed by kcall
 413  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 414  * resets the signal mask, the stack, and the
 415  * frame pointer, it returns to the user
 416  * specified pc, psl.
 417  */
 418 void
 419 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 420 {
 421         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 422         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 423         struct trapframe *regs;
 424         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 425         struct sigframe sf, *sfp;
 426         int oonstack;
 427
 428         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 429         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 430
 431         /* save user context */
 432         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 433         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 434         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 435         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 436         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 437         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 438
 439         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 440         /* XXX lwp flags */
 441         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 442             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 443                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 444                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 445                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 446         }
 447         else
 448                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 449
 450         /* Translate the signal is appropriate */
 451         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 452                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 453                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 454         }
 455
 456         /* Build the argument list for the signal handler. */
 457         sf.sf_signum = sig;
 458         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 459         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 460                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 461                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 462                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 463
 464                 /* fill siginfo structure */
 465                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 466                 sf.sf_si.si_code = code;
 467                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 468         }
 469         else {
 470                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 471                 sf.sf_siginfo = code;
 472                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 473                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 474         }
 475
 476         /*
 477          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 478          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 479          * eflags.
 480          */
 481         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 482                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 483                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 484
 485                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 487                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 488                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 489
 490                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 491                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 492                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 493                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 494
 495                 /*
 496                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 497                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 498                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 499                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 500                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 501                  */
 502                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 503         }
 504
 505         /*
 506          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 507          */
 508         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 509                 /*
 510                  * Something is wrong with the stack pointer.
 511                  * ...Kill the process.
 512                  */
 513                 sigexit(p, SIGILL);
 514         }
 515
 516         regs->tf_esp = (int)sfp;
 517         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 518         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 519         regs->tf_cs = _ucodesel;
 520         regs->tf_ds = _udatasel;
 521         regs->tf_es = _udatasel;
 522         regs->tf_fs = _udatasel;
 523         regs->tf_ss = _udatasel;
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 528  * VM context.
 529  *
 530  * Allow userland to set or maintain PSL_RF, the resume flag.  This flag
 531  * basically controls whether the return PC should skip the first instruction
 532  * (as in an explicit system call) or re-execute it (as in an exception).
 533  */
 534 int
 535 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 536 {
 537         frame->tf_cs = _ucodesel;
 538         frame->tf_ds = _udatasel;
 539         frame->tf_es = _udatasel;
 540         frame->tf_fs = _udatasel;
 541         frame->tf_ss = _udatasel;
 542         frame->tf_eflags &= (PSL_USER | PSL_RF);
 543         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 544         return(0);
 545 }
 546
 547 /*
 548  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 549  *
 550  * System call to cleanup state after a signal
 551  * has been taken.  Reset signal mask and
 552  * stack state from context left by sendsig (above).
 553  * Return to previous pc and psl as specified by
 554  * context left by sendsig. Check carefully to
 555  * make sure that the user has not modified the
 556  * state to gain improper privileges.
 557  */
 558 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 559 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 560
 561 int
 562 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 563 {
 564         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 565         struct trapframe *regs;
 566         ucontext_t *ucp;
 567         int cs, eflags;
 568
 569         ucp = uap->sigcntxp;
 570
 571         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 572                 return (EFAULT);
 573
 574         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 575         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 576
 577         if (eflags & PSL_VM) {
 578                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 579                 struct vm86_kernel *vm86;
 580
 581                 /*
 582                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 583                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 584                  */
 585                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 586                         return (EINVAL);
 587                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 588                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 589                         return (EINVAL);
 590
 591                 /* go back to user mode if both flags are set */
 592                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 593                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 594
 595                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 596                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 597                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 598                 } else {
 599                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 600                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 601                 }
 602                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 603                 tf->tf_eflags = eflags;
 604                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 605                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 606                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 607                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 608                 tf->tf_ds = _udatasel;
 609                 tf->tf_es = _udatasel;
 610                 tf->tf_fs = _udatasel;
 611         } else {
 612                 /*
 613                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 614                  */
 615                 /*
 616                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 617                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 618                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 619                  * the signal context during signal handling and there is no
 620                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 621                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 622                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 623                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 624                  */
 625                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 626                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 627                         return(EINVAL);
 628                 }
 629
 630                 /*
 631                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 632                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 633                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 634                  */
 635                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 636                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 637                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 638                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 639                         return(EINVAL);
 640                 }
 641                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 642         }
 643
 644         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 645                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 646         else
 647                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 648
 649         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 650         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 651         return(EJUSTRETURN);
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 656  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 657  * already been pushed on the stack.
 658  */
 659 struct upc_frame {
 660         register_t      eax;
 661         register_t      ecx;
 662         register_t      edx;
 663         register_t      flags;
 664         register_t      oldip;
 665 };
 666
 667 void
 668 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 669 {
 670         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 671         struct trapframe *regs;
 672         struct upcall upcall;
 673         struct upc_frame upc_frame;
 674         int     crit_count = 0;
 675
 676         /*
 677          * Get the upcall data structure
 678          */
 679         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 680             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 681         ) {
 682                 vu->vu_pending = 0;
 683                 printf("bad upcall address\n");
 684                 return;
 685         }
 686
 687         /*
 688          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 689          * section count, mark the data structure as pending and return
 690          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 691          */
 692         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 693                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 694                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 695                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 696                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 697                 }
 698                 return;
 699         }
 700
 701         /*
 702          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 703          *
 704          * Bump our critical section count and set or clear the
 705          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 706          * pending.  The user will be responsible for calling
 707          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 708          */
 709         vu->vu_pending = 0;
 710         upcall.upc_pending = morepending;
 711         crit_count += TDPRI_CRIT;
 712         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 713                 sizeof(upcall.upc_pending));
 714         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 715                 sizeof(int));
 716
 717         /*
 718          * Construct a stack frame and issue the upcall
 719          */
 720         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 721         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 722         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 723         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 724         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 725         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 726         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 727             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 728                 printf("bad stack on upcall\n");
 729         } else {
 730                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 731                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 732                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 733                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 734                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 735         }
 736 }
 737
 738 /*
 739  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 740  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 741  * being overwritten by the syscall return value.
 742  *
 743  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 744  * and the function pointer in %eax.
 745  */
 746 int
 747 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 748 {
 749         struct upc_frame upc_frame;
 750         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 751         struct trapframe *regs;
 752         int error;
 753         struct upcall upcall;
 754         int crit_count;
 755
 756         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 757
 758         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 759         if (error == 0) {
 760             if (vu) {
 761                 /*
 762                  * This jumps us to the next ready context.
 763                  */
 764                 vu->vu_pending = 0;
 765                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 766                 crit_count = 0;
 767                 if (error == 0)
 768                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 769                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 770                 if (error == 0)
 771                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 772                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 773                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 774                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 775                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 776                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 777             } else {
 778                 /*
 779                  * This returns us to the originally interrupted code.
 780                  */
 781                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 782                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 783                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 784                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 785                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 786                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 787                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 788                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 789             }
 790         }
 791         if (error == 0)
 792                 error = EJUSTRETURN;
 793         return(error);
 794 }
 795
 796 /*
 797  * Machine dependent boot() routine
 798  *
 799  * I haven't seen anything to put here yet
 800  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 801  */
 802 void
 803 cpu_boot(int howto)
 804 {
 805 }
 806
 807 /*
 808  * Shutdown the CPU as much as possible
 809  */
 810 void
 811 cpu_halt(void)
 812 {
 813         for (;;)
 814                 __asm__ ("hlt");
 815 }
 816
 817 /*
 818  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 819  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 820  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 821  *
 822  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 823  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 824  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 825  * critical section.
 826  *
 827  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 828  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 829  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 830  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 831  */
 832 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 833 static int      cpu_idle_hltcnt;
 834 static int      cpu_idle_spincnt;
 835 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 836     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 837 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 838     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 839 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 840     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 841
 842 static void
 843 cpu_idle_default_hook(void)
 844 {
 845         /*
 846          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 847          * following the sti.
 848          */
 849         __asm __volatile("sti; hlt");
 850 }
 851
 852 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 853 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 854
 855 void
 856 cpu_idle(void)
 857 {
 858         struct thread *td = curthread;
 859
 860         crit_exit();
 861         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 862         for (;;) {
 863                 /*
 864                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 865                  */
 866                 lwkt_switch();
 867
 868                 /*
 869                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 870                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 871                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 872                  */
 873                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 874                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 875                         __asm __volatile("cli");
 876                         splz();
 877                         if (!lwkt_runnable())
 878                             cpu_idle_hook();
 879 #ifdef SMP
 880                         else
 881                             __asm __volatile("pause");
 882 #endif
 883                         ++cpu_idle_hltcnt;
 884                 } else {
 885                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 886                         splz();
 887 #ifdef SMP
 888                         __asm __volatile("sti; pause");
 889 #else
 890                         __asm __volatile("sti");
 891 #endif
 892                         ++cpu_idle_spincnt;
 893                 }
 894         }
 895 }
 896
 897 /*
 898  * Clear registers on exec
 899  */
 900 void
 901 setregs(struct lwp *lp, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 902 {
 903         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 904         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
 905
 906         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 907         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 908         load_gs(_udatasel);
 909
 910         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 911         user_ldt_free(pcb);
 912
 913         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 914         regs->tf_eip = entry;
 915         regs->tf_esp = stack;
 916         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 917         regs->tf_ss = _udatasel;
 918         regs->tf_ds = _udatasel;
 919         regs->tf_es = _udatasel;
 920         regs->tf_fs = _udatasel;
 921         regs->tf_cs = _ucodesel;
 922
 923         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 924         regs->tf_ebx = ps_strings;
 925
 926         /*
 927          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 928          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 929          */
 930         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 931                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 932                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 933                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 934                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 935                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 936                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 937                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 938                         /*
 939                          * Clear the debug registers on the running
 940                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 941                          * the next process we switch to.
 942                          */
 943                         reset_dbregs();
 944                 }
 945                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 946         }
 947
 948         /*
 949          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 950          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 951          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 952          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 953          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 954          */
 955         lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 956
 957         /*
 958          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 959          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 960          * in npxdna().
 961          */
 962         crit_enter();
 963         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 964
 965 #if NNPX > 0
 966         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 967         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 968 #endif
 969         crit_exit();
 970
 971         /*
 972          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 973          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 974          * return value to 0.
 975          */
 976 }
 977
 978 void
 979 cpu_setregs(void)
 980 {
 981         unsigned int cr0;
 982
 983         cr0 = rcr0();
 984         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 985         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 986 #ifdef I386_CPU
 987         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 988 #endif
 989                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 990         load_cr0(cr0);
 991         load_gs(_udatasel);
 992 }
 993
 994 static int
 995 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 996 {
 997         int error;
 998         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 999                 req);
1000         if (!error && req->newptr)
1001                 resettodr();
1002         return (error);
1003 }
1004
1005 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1006         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1007
1008 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1009         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1010
1011 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1012         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1013
1014 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1015         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1016
1017 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1018 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1019         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1020
1021 /*
1022  * Initialize 386 and configure to run kernel
1023  */
1024
1025 /*
1026  * Initialize segments & interrupt table
1027  */
1028
1029 int _default_ldt;
1030 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1031 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1032 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1033 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1034
1035 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1036 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1037
1038 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1039 extern int has_f00f_bug;
1040 #endif
1041
1042 static struct i386tss dblfault_tss;
1043 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1044
1045 extern  struct user *proc0paddr;
1046
1047
1048 /* software prototypes -- in more palatable form */
1049 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1050 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1051 {       0x0,                    /* segment base address  */
1052         0x0,                    /* length */
1053         0,                      /* segment type */
1054         0,                      /* segment descriptor priority level */
1055         0,                      /* segment descriptor present */
1056         0, 0,
1057         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1058         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1059 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1060 {       0x0,                    /* segment base address  */
1061         0xfffff,                /* length - all address space */
1062         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1063         0,                      /* segment descriptor priority level */
1064         1,                      /* segment descriptor present */
1065         0, 0,
1066         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1067         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1068 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1069 {       0x0,                    /* segment base address  */
1070         0xfffff,                /* length - all address space */
1071         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1072         0,                      /* segment descriptor priority level */
1073         1,                      /* segment descriptor present */
1074         0, 0,
1075         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1076         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1077 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1078 {       0x0,                    /* segment base address  */
1079         0xfffff,                /* length - all address space */
1080         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1081         0,                      /* segment descriptor priority level */
1082         1,                      /* segment descriptor present */
1083         0, 0,
1084         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1085         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1086 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1087 {
1088         0x0,                    /* segment base address */
1089         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1090         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1091         0,                      /* segment descriptor priority level */
1092         1,                      /* segment descriptor present */
1093         0, 0,
1094         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1095         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1096 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1097 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1098         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1099         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1100         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1101         1,                      /* segment descriptor present */
1102         0, 0,
1103         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1104         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1105 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1106 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1107         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1108         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1109         0,                      /* segment descriptor priority level */
1110         1,                      /* segment descriptor present */
1111         0, 0,
1112         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1113         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1114 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1115 {       0x0,                    /* segment base address  */
1116         0x0,                    /* length - all address space */
1117         0,                      /* segment type */
1118         0,                      /* segment descriptor priority level */
1119         0,                      /* segment descriptor present */
1120         0, 0,
1121         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1122         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1123 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1124 {       0x400,                  /* segment base address */
1125         0xfffff,                /* length */
1126         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1127         0,                      /* segment descriptor priority level */
1128         1,                      /* segment descriptor present */
1129         0, 0,
1130         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1131         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1132 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1133 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1134         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1135         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1136         0,                      /* segment descriptor priority level */
1137         1,                      /* segment descriptor present */
1138         0, 0,
1139         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1140         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1141 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1142 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1143         0xfffff,                /* length */
1144         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1145         0,                      /* segment descriptor priority level */
1146         1,                      /* segment descriptor present */
1147         0, 0,
1148         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1149         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1150 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1151 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1152         0xfffff,                /* length */
1153         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1154         0,                      /* segment descriptor priority level */
1155         1,                      /* segment descriptor present */
1156         0, 0,
1157         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1158         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1159 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1160 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1161         0xfffff,                /* length */
1162         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1163         0,                      /* segment descriptor priority level */
1164         1,                      /* segment descriptor present */
1165         0, 0,
1166         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1167         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1168 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1169 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1170         0xfffff,                /* length */
1171         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1172         0,                      /* segment descriptor priority level */
1173         1,                      /* segment descriptor present */
1174         0, 0,
1175         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1176         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1177 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1178 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1179         0xfffff,                /* length */
1180         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1181         0,                      /* segment descriptor priority level */
1182         1,                      /* segment descriptor present */
1183         0, 0,
1184         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1185         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1186 /* GTLS_START 15 TLS */
1187 {       0x0,                    /* segment base address  */
1188         0x0,                    /* length */
1189         0,                      /* segment type */
1190         0,                      /* segment descriptor priority level */
1191         0,                      /* segment descriptor present */
1192         0, 0,
1193         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1194         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1195 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1196 {       0x0,                    /* segment base address  */
1197         0x0,                    /* length */
1198         0,                      /* segment type */
1199         0,                      /* segment descriptor priority level */
1200         0,                      /* segment descriptor present */
1201         0, 0,
1202         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1203         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1204 /* GTLS_END 17 TLS */
1205 {       0x0,                    /* segment base address  */
1206         0x0,                    /* length */
1207         0,                      /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         0,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213 };
1214
1215 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1216         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1217 {       0x0,                    /* segment base address  */
1218         0x0,                    /* length - all address space */
1219         0,                      /* segment type */
1220         0,                      /* segment descriptor priority level */
1221         0,                      /* segment descriptor present */
1222         0, 0,
1223         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1224         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1225         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1226 {       0x0,                    /* segment base address  */
1227         0x0,                    /* length - all address space */
1228         0,                      /* segment type */
1229         0,                      /* segment descriptor priority level */
1230         0,                      /* segment descriptor present */
1231         0, 0,
1232         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1233         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1234         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1235 {       0x0,                    /* segment base address  */
1236         0x0,                    /* length - all address space */
1237         0,                      /* segment type */
1238         0,                      /* segment descriptor priority level */
1239         0,                      /* segment descriptor present */
1240         0, 0,
1241         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1242         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1243         /* Code Descriptor for user */
1244 {       0x0,                    /* segment base address  */
1245         0xfffff,                /* length - all address space */
1246         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1247         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1248         1,                      /* segment descriptor present */
1249         0, 0,
1250         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1251         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1252         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1253 {       0x0,                    /* segment base address  */
1254         0x0,                    /* length - all address space */
1255         0,                      /* segment type */
1256         0,                      /* segment descriptor priority level */
1257         0,                      /* segment descriptor present */
1258         0, 0,
1259         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1260         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1261         /* Data Descriptor for user */
1262 {       0x0,                    /* segment base address  */
1263         0xfffff,                /* length - all address space */
1264         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1265         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1266         1,                      /* segment descriptor present */
1267         0, 0,
1268         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1269         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1270 };
1271
1272 void
1273 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1274 {
1275         struct gate_descriptor *ip;
1276
1277         ip = idt + idx;
1278         ip->gd_looffset = (int)func;
1279         ip->gd_selector = selec;
1280         ip->gd_stkcpy = 0;
1281         ip->gd_xx = 0;
1282         ip->gd_type = typ;
1283         ip->gd_dpl = dpl;
1284         ip->gd_p = 1;
1285         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1286 }
1287
1288 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1289
1290 extern inthand_t
1291         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1292         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1293         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1294         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1295         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1296         IDTVEC(rsvd0);
1297 extern inthand_t
1298         IDTVEC(int0x80_syscall);
1299
1300 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1301 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1302 #endif
1303
1304 void
1305 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1306 {
1307         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1308         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1309         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1310         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1311         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1312         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1313         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1318  * available physical memory in the system, then test this memory and
1319  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1320  *
1321  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1322  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1323  *
1324  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1325  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1326  */
1327 static void
1328 getmemsize(int first)
1329 {
1330         int i, physmap_idx, pa_indx;
1331         int hasbrokenint12;
1332         u_int basemem, extmem;
1333         struct vm86frame vmf;
1334         struct vm86context vmc;
1335         vm_offset_t pa;
1336         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1337         pt_entry_t *pte;
1338         const char *cp;
1339         struct {
1340                 u_int64_t base;
1341                 u_int64_t length;
1342                 u_int32_t type;
1343         } *smap;
1344         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1345
1346         hasbrokenint12 = 0;
1347         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1348         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1349         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1350         basemem = 0;
1351
1352         /*
1353          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1354          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1355          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1356          */
1357         if (hasbrokenint12) {
1358                 goto int15e820;
1359         }
1360
1361         /*
1362          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1363          * value give the bios some scribble space just in case.
1364          */
1365         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1366         basemem = vmf.vmf_ax;
1367         if (basemem > 640) {
1368                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1369                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1370                 basemem = 636;
1371         }
1372
1373         /*
1374          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1375          * between the end of base memory and the start of
1376          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1377          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1378          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1379          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1380          * to begin with and then parts of it are remapped.
1381          * The parts that aren't remapped form holes that
1382          * remain read-only and are unused by the kernel.
1383          * The base memory area is below the physical end of
1384          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1385          * The part of it from PAGE_SIZE to
1386          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1387          * remapped and used by the kernel later.)
1388          *
1389          * This code is similar to the code used in
1390          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1391          * allocated we simply change the mapping.
1392          */
1393         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1394              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1395                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1396                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1397         }
1398
1399         /*
1400          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1401          * that the bios can scribble on it.
1402          */
1403         pte = vm86paddr;
1404         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1405                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1406
1407 int15e820:
1408         /*
1409          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1410          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1411          */
1412         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1413         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1414
1415         /*
1416          * get memory map with INT 15:E820
1417          */
1418 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1419 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1420
1421         vmc.npages = 0;
1422         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1423         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1424
1425         physmap_idx = 0;
1426         vmf.vmf_ebx = 0;
1427         do {
1428                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1429                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1430                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1431                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1432                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1433                         break;
1434                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1435                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1436                                 smap->type,
1437                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1438                                 (u_int32_t)smap->base,
1439                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1440                                 (u_int32_t)smap->length);
1441
1442                 if (smap->type != 0x01)
1443                         goto next_run;
1444
1445                 if (smap->length == 0)
1446                         goto next_run;
1447
1448                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1449                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1450                             (u_int)(smap->length / 1024));
1451                         goto next_run;
1452                 }
1453
1454                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1455                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1456                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1457                                         printf(
1458         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1459                                 goto next_run;
1460                         }
1461                 }
1462
1463                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1464                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1465                         goto next_run;
1466                 }
1467
1468                 physmap_idx += 2;
1469                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1470                         printf(
1471                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1472                         break;
1473                 }
1474                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1475                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1476 next_run:
1477                 ; /* fix GCC3.x warning */
1478         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1479
1480         /*
1481          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1482          */
1483         if (basemem == 0) {
1484                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1485                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1486                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1487                                 break;
1488                         }
1489                 }
1490
1491                 if (basemem == 0) {
1492                         basemem = 640;
1493                 }
1494
1495                 if (basemem > 640) {
1496                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1497                                 basemem);
1498                         basemem = 640;
1499                 }
1500
1501                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1502                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1503                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1504                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1505                 }
1506
1507                 pte = vm86paddr;
1508                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1509                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1510         }
1511
1512         if (physmap[1] != 0)
1513                 goto physmap_done;
1514
1515         /*
1516          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1517          */
1518         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1519         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1520                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1521         } else {
1522 #if 0
1523                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1524                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1525                 extmem = vmf.vmf_ax;
1526 #else
1527                 /*
1528                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1529                  */
1530                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1531 #endif
1532         }
1533
1534         /*
1535          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1536          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1537          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1538          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1539          * them beyond the limit.
1540          *
1541          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1542          *      chop it to 15MB.
1543          */
1544         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1545                 extmem = 15 * 1024;
1546
1547         physmap[0] = 0;
1548         physmap[1] = basemem * 1024;
1549         physmap_idx = 2;
1550         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1551         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1552
1553 physmap_done:
1554         /*
1555          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1556          */
1557
1558 #ifdef SMP
1559         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1560         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1561
1562         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1563         mp_probe();
1564 #endif
1565
1566         /*
1567          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1568          * highest page of the physical address space.  It should be
1569          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1570          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1571          */
1572         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1573
1574 #ifdef MAXMEM
1575         Maxmem = MAXMEM / 4;
1576 #endif
1577
1578         /*
1579          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1580          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1581          */
1582         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1583                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1584                 char *ep;
1585
1586                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1587                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1588                         switch(*ep) {
1589                         case 'g':
1590                         case 'G':
1591                                 AllowMem <<= 10;
1592                         case 'm':
1593                         case 'M':
1594                                 AllowMem <<= 10;
1595                         case 'k':
1596                         case 'K':
1597                                 AllowMem <<= 10;
1598                                 break;
1599                         default:
1600                                 AllowMem = sanity = 0;
1601                         }
1602                         if (AllowMem < sanity)
1603                                 AllowMem = 0;
1604                 }
1605                 if (AllowMem == 0)
1606                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1607                 else
1608                         Maxmem = atop(AllowMem);
1609         }
1610
1611         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1612             (boothowto & RB_VERBOSE))
1613                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1614
1615         /*
1616          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1617          * extend the last memory segment to the new limit.
1618          */
1619         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1620                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1621
1622         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1623         pmap_bootstrap(first, 0);
1624
1625         /*
1626          * Size up each available chunk of physical memory.
1627          */
1628         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1629         pa_indx = 0;
1630         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1631         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1632         pte = CMAP1;
1633
1634         /*
1635          * Get dcons buffer address
1636          */
1637         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1638             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1639                 dcons_addr = 0;
1640
1641         /*
1642          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1643          * round up the start address and round down the end address.
1644          */
1645         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1646                 vm_offset_t end;
1647
1648                 end = ptoa(Maxmem);
1649                 if (physmap[i + 1] < end)
1650                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1651                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1652                         int tmp, page_bad;
1653 #if 0
1654                         int *ptr = 0;
1655 #else
1656                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1657 #endif
1658
1659                         /*
1660                          * block out kernel memory as not available.
1661                          */
1662                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1663                                 continue;
1664
1665                         /*
1666                          * block out dcons buffer
1667                          */
1668                         if (dcons_addr > 0
1669                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1670                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1671                                 continue;
1672
1673                         page_bad = FALSE;
1674
1675                         /*
1676                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1677                          */
1678                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1679                         cpu_invltlb();
1680
1681                         tmp = *(int *)ptr;
1682                         /*
1683                          * Test for alternating 1's and 0's
1684                          */
1685                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1686                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1687                                 page_bad = TRUE;
1688                         }
1689                         /*
1690                          * Test for alternating 0's and 1's
1691                          */
1692                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1693                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1694                         page_bad = TRUE;
1695                         }
1696                         /*
1697                          * Test for all 1's
1698                          */
1699                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1700                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1701                                 page_bad = TRUE;
1702                         }
1703                         /*
1704                          * Test for all 0's
1705                          */
1706                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1707                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1708                                 page_bad = TRUE;
1709                         }
1710                         /*
1711                          * Restore original value.
1712                          */
1713                         *(int *)ptr = tmp;
1714
1715                         /*
1716                          * Adjust array of valid/good pages.
1717                          */
1718                         if (page_bad == TRUE) {
1719                                 continue;
1720                         }
1721                         /*
1722                          * If this good page is a continuation of the
1723                          * previous set of good pages, then just increase
1724                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1725                          * Note that "end" points one higher than end,
1726                          * making the range >= start and < end.
1727                          * If we're also doing a speculative memory
1728                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1729                          * so that we keep going. The first bad page
1730                          * will terminate the loop.
1731                          */
1732                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1733                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1734                         } else {
1735                                 pa_indx++;
1736                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1737                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1738                                         pa_indx--;
1739                                         break;
1740                                 }
1741                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1742                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1743                         }
1744                         physmem++;
1745                 }
1746         }
1747         *pte = 0;
1748         cpu_invltlb();
1749
1750         /*
1751          * XXX
1752          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1753          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1754          * calculation, etc.).
1755          */
1756         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1757             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1758                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1759                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1760                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1761         }
1762
1763         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1764
1765         /* Trim off space for the message buffer. */
1766         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1767
1768         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1769 }
1770
1771 /*
1772  * IDT VECTORS:
1773  *      0       Divide by zero
1774  *      1       Debug
1775  *      2       NMI
1776  *      3       BreakPoint
1777  *      4       OverFlow
1778  *      5       Bound-Range
1779  *      6       Invalid OpCode
1780  *      7       Device Not Available (x87)
1781  *      8       Double-Fault
1782  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1783  *      10      Invalid-TSS
1784  *      11      Segment not present
1785  *      12      Stack
1786  *      13      General Protection
1787  *      14      Page Fault
1788  *      15      Reserved
1789  *      16      x87 FP Exception pending
1790  *      17      Alignment Check
1791  *      18      Machine Check
1792  *      19      SIMD floating point
1793  *      20-31   reserved
1794  *      32-255  INTn/external sources
1795  */
1796 void
1797 init386(int first)
1798 {
1799         struct gate_descriptor *gdp;
1800         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1801         struct mdglobaldata *gd;
1802
1803         /*
1804          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1805          */
1806         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1807         bzero(gd, sizeof(*gd));
1808
1809         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1810
1811         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1812
1813         metadata_missing = 0;
1814         if (bootinfo.bi_modulep) {
1815                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1816                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1817         } else {
1818                 metadata_missing = 1;
1819         }
1820         if (bootinfo.bi_envp)
1821                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1822
1823         /*
1824          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1825          * at 0.
1826          */
1827         ncpus = 1;
1828         ncpus2 = 1;
1829         /* Init basic tunables, hz etc */
1830         init_param1();
1831
1832         /*
1833          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1834          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1835          * the address space
1836          */
1837         /*
1838          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1839          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1840          */
1841         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1842         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1843
1844         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1845                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1846         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1847         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1848                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1849
1850         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1851
1852         /*
1853          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1854          * early in the boot sequence because the system assumes
1855          * that 'curthread' is never NULL.
1856          */
1857
1858         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1859 #ifdef BDE_DEBUGGER
1860                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1861                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1862                         continue;
1863 #endif
1864                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1865         }
1866
1867         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1868         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1869         lgdt(&r_gdt);
1870
1871         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1872         cpu_gdinit(gd, 0);
1873         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1874         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1875         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1876         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1877         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1878         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1879         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1880         proc0.p_usched = usched_init();
1881         proc0.p_lwp.lwp_cpumask = 0xFFFFFFFF;
1882         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1883         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1884         thread0.td_proc = &proc0;
1885         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1886         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1887         safepri = TDPRI_MAX;
1888
1889         /* make ldt memory segments */
1890         /*
1891          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1892          * should be spelled ...MAX_USER...
1893          */
1894         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1895         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1896         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1897                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1898
1899         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1900         lldt(_default_ldt);
1901         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1902         /* spinlocks and the BGL */
1903         init_locks();
1904
1905         /*
1906          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1907          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1908          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1909          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1910          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1911          * determine the fault address.
1912          */
1913         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1914 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1915                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916 #else
1917                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918 #endif
1919         }
1920         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1925         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1927         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1929         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1931         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1932         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1933         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1934         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1935         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1936         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1937         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1938         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1939         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1940         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1941                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1942
1943         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1944         r_idt.rd_base = (int) idt;
1945         lidt(&r_idt);
1946
1947         /*
1948          * Initialize the console before we print anything out.
1949          */
1950         cninit();
1951
1952         if (metadata_missing)
1953                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1954
1955 #if     NISA >0
1956         isa_defaultirq();
1957 #endif
1958         rand_initialize();
1959
1960 #ifdef DDB
1961         kdb_init();
1962         if (boothowto & RB_KDB)
1963                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1964 #endif
1965
1966         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1967         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1968         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1970
1971         /*
1972          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1973          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1974          */
1975         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1976         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1977         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1978         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1979         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1980         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1981         ltr(gsel_tss);
1982
1983         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1984             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1985         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1986             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1987         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1988         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1989         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1990         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1991             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1992         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1993         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1994         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1995
1996         vm86_initialize();
1997         getmemsize(first);
1998         init_param2(physmem);
1999
2000         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2001
2002         /* Map the message buffer. */
2003         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2004                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2005
2006         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2007
2008         /* make a call gate to reenter kernel with */
2009         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2010
2011         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2012         gdp->gd_looffset = x++;
2013         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2014         gdp->gd_stkcpy = 1;
2015         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2016         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2017         gdp->gd_p = 1;
2018         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2019
2020         /* XXX does this work? */
2021         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2022         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2023
2024         /* transfer to user mode */
2025
2026         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2027         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2028
2029         /* setup proc 0's pcb */
2030         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2031         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2032         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2033         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2034 }
2035
2036 /*
2037  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2038  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2039  * data space were allocated in locore.
2040  *
2041  * Note: the idlethread's cpl is 0
2042  *
2043  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2044  */
2045 void
2046 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2047 {
2048         if (cpu)
2049                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2050
2051         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2052                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2053                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2054                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2055         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2056         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2057         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2058         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2059 }
2060
2061 int
2062 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2063 {
2064         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2065             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2066                 return (TRUE);
2067         }
2068         return (FALSE);
2069 }
2070
2071 struct globaldata *
2072 globaldata_find(int cpu)
2073 {
2074         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2075         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2076 }
2077
2078 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2079 static void f00f_hack(void *unused);
2080 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2081
2082 static void
2083 f00f_hack(void *unused)
2084 {
2085         struct gate_descriptor *new_idt;
2086         vm_offset_t tmp;
2087
2088         if (!has_f00f_bug)
2089                 return;
2090
2091         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2092
2093         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2094
2095         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2096         if (tmp == 0)
2097                 panic("kmem_alloc returned 0");
2098         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2099                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2100         /* Put the first seven entries in the lower page */
2101         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2102         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2103         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2104         lidt(&r_idt);
2105         idt = new_idt;
2106         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2107                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2108                 panic("vm_map_protect failed");
2109         return;
2110 }
2111 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2112
2113 int
2114 ptrace_set_pc(struct proc *p, unsigned long addr)
2115 {
2116         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2117         return (0);
2118 }
2119
2120 int
2121 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2122 {
2123         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2124         return (0);
2125 }
2126
2127 int
2128 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2129 {
2130         struct pcb *pcb;
2131         struct trapframe *tp;
2132
2133         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2134         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2135         regs->r_es = tp->tf_es;
2136         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2137         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2138         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2139         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2140         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2141         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2142         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2143         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2144         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2145         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2146         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2147         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2148         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2149         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2150         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2151         return (0);
2152 }
2153
2154 int
2155 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2156 {
2157         struct pcb *pcb;
2158         struct trapframe *tp;
2159
2160         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2161         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2162             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2163                 return (EINVAL);
2164         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2165         tp->tf_es = regs->r_es;
2166         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2167         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2168         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2169         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2170         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2171         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2172         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2173         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2174         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2175         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2176         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2177         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2178         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2179         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2180         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2181         return (0);
2182 }
2183
2184 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2185 static void
2186 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2187 {
2188         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2189         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2190         int i;
2191
2192         /* FPU control/status */
2193         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2194         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2195         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2196         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2197         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2198         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2199         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2200         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2201
2202         /* FPU registers */
2203         for (i = 0; i < 8; ++i)
2204                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2205
2206         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2207 }
2208
2209 static void
2210 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2211 {
2212         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2213         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2214         int i;
2215
2216         /* FPU control/status */
2217         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2218         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2219         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2220         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2221         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2222         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2223         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2224         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2225
2226         /* FPU registers */
2227         for (i = 0; i < 8; ++i)
2228                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2229
2230         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2231 }
2232 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2233
2234 int
2235 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2236 {
2237 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2238         if (cpu_fxsr) {
2239                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2240                                 (struct save87 *)fpregs);
2241                 return (0);
2242         }
2243 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2244         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2245         return (0);
2246 }
2247
2248 int
2249 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2250 {
2251 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2252         if (cpu_fxsr) {
2253                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2254                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2255                 return (0);
2256         }
2257 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2258         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2259         return (0);
2260 }
2261
2262 int
2263 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2264 {
2265         if (lp == NULL) {
2266                 dbregs->dr0 = rdr0();
2267                 dbregs->dr1 = rdr1();
2268                 dbregs->dr2 = rdr2();
2269                 dbregs->dr3 = rdr3();
2270                 dbregs->dr4 = rdr4();
2271                 dbregs->dr5 = rdr5();
2272                 dbregs->dr6 = rdr6();
2273                 dbregs->dr7 = rdr7();
2274         } else {
2275                 struct pcb *pcb;
2276
2277                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2278                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2279                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2280                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2281                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2282                 dbregs->dr4 = 0;
2283                 dbregs->dr5 = 0;
2284                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2285                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2286         }
2287         return (0);
2288 }
2289
2290 int
2291 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2292 {
2293         if (lp == NULL) {
2294                 load_dr0(dbregs->dr0);
2295                 load_dr1(dbregs->dr1);
2296                 load_dr2(dbregs->dr2);
2297                 load_dr3(dbregs->dr3);
2298                 load_dr4(dbregs->dr4);
2299                 load_dr5(dbregs->dr5);
2300                 load_dr6(dbregs->dr6);
2301                 load_dr7(dbregs->dr7);
2302         } else {
2303                 struct pcb *pcb;
2304                 struct ucred *ucred;
2305                 int i;
2306                 uint32_t mask1, mask2;
2307
2308                 /*
2309                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2310                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2311                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2312                  * TRCTRAP.
2313                  */
2314                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2315                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2316                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2317                                 return (EINVAL);
2318
2319                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2320                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2321
2322                 /*
2323                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2324                  * process's address space.  If a process could do this, it
2325                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2326                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2327                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2328                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2329                  * uid 0.
2330                  *
2331                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2332                  * address space is written into from within the kernel
2333                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2334                  * from within kernel mode?
2335                  */
2336
2337                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2338                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2339                                 /* dr0 is enabled */
2340                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2341                                         return (EINVAL);
2342                         }
2343
2344                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2345                                 /* dr1 is enabled */
2346                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2347                                         return (EINVAL);
2348                         }
2349
2350                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2351                                 /* dr2 is enabled */
2352                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2353                                         return (EINVAL);
2354                         }
2355
2356                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2357                                 /* dr3 is enabled */
2358                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2359                                         return (EINVAL);
2360                         }
2361                 }
2362
2363                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2364                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2365                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2366                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2367                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2368                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2369
2370                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2371         }
2372
2373         return (0);
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2378  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2379  */
2380 int
2381 user_dbreg_trap(void)
2382 {
2383         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2384         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2385         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2386         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2387         int i;
2388
2389         dr7 = rdr7();
2390         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2391                 /*
2392                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2393                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2394                  * hardware debug registers
2395                  */
2396                 return 0;
2397         }
2398
2399         nbp = 0;
2400         dr6 = rdr6();
2401         bp = dr6 & 0x0000000f;
2402
2403         if (!bp) {
2404                 /*
2405                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2406                  * trap was not caused by any of the debug registers
2407                  */
2408                 return 0;
2409         }
2410
2411         /*
2412          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2413          * which ones and if any of them are user space addresses
2414          */
2415
2416         if (bp & 0x01) {
2417                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2418         }
2419         if (bp & 0x02) {
2420                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2421         }
2422         if (bp & 0x04) {
2423                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2424         }
2425         if (bp & 0x08) {
2426                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2427         }
2428
2429         for (i=0; i<nbp; i++) {
2430                 if (addr[i] <
2431                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2432                         /*
2433                          * addr[i] is in user space
2434                          */
2435                         return nbp;
2436                 }
2437         }
2438
2439         /*
2440          * None of the breakpoints are in user space.
2441          */
2442         return 0;
2443 }
2444
2445
2446 #ifndef DDB
2447 void
2448 Debugger(const char *msg)
2449 {
2450         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2451 }
2452 #endif /* no DDB */
2453
2454 #include <sys/disklabel.h>
2455
2456 /*
2457  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2458  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2459  * if needed, and signal errors or early completion.
2460  *
2461  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2462  * block number, and returned.
2463  */
2464 struct bio *
2465 bounds_check_with_label(cdev_t dev, struct bio *bio,
2466                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2467 {
2468         struct bio *nbio;
2469         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2470         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2471         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2472         int maxsz = p->p_size,
2473                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2474         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2475
2476         /* overwriting disk label ? */
2477         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2478         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2479 #if LABELSECTOR != 0
2480             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2481 #endif
2482             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2483                 bp->b_error = EROFS;
2484                 goto error;
2485         }
2486
2487 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2488         /* overwriting master boot record? */
2489         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2490             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2491                 bp->b_error = EROFS;
2492                 goto error;
2493         }
2494 #endif
2495
2496         /*
2497          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2498          */
2499         if (bio->bio_offset < 0)
2500                 goto bad;
2501         if (blkno + sz > maxsz) {
2502                 /*
2503                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2504                  */
2505                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2506                         goto bad;
2507
2508                 /*
2509                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2510                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2511                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2512                  */
2513                 if (blkno == maxsz) {
2514                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2515                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2516                         goto done;
2517                 }
2518                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2519         }
2520         nbio = push_bio(bio);
2521         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2522         return (nbio);
2523
2524         /*
2525          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2526          * when we return NULL.
2527          */
2528 bad:
2529         bp->b_error = EINVAL;
2530 error:
2531         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2532         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2533 done:
2534         return (NULL);
2535 }
2536
2537 #ifdef DDB
2538
2539 /*
2540  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2541  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2542  * called inside DDB.
2543  *
2544  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2545  */
2546
2547 #undef inb
2548 #undef outb
2549
2550 /* silence compiler warnings */
2551 u_char inb(u_int);
2552 void outb(u_int, u_char);
2553
2554 u_char
2555 inb(u_int port)
2556 {
2557         u_char  data;
2558         /*
2559          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2560          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2561          * if we tell it to load (u_short) port.
2562          */
2563         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2564         return (data);
2565 }
2566
2567 void
2568 outb(u_int port, u_char data)
2569 {
2570         u_char  al;
2571         /*
2572          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2573          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2574          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2575          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2576          */
2577         al = data;
2578         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2579 }
2580
2581 #endif /* DDB */
2582
2583
2584
2585 #include "opt_cpu.h"
2586
2587
2588 /*
2589  * initialize all the SMP locks
2590  */
2591
2592 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2593 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2594
2595 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2596 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2597
2598 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2599 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2600
2601 /* critical region around INTR() routines */
2602 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2603
2604 /* lock region used by kernel profiling */
2605 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2606
2607 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2608 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2609
2610 /* locks kernel printfs */
2611 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2612
2613 /* lock regions around the clock hardware */
2614 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2615
2616 /* lock around the MP rendezvous */
2617 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2618
2619 static void
2620 init_locks(void)
2621 {
2622         /*
2623          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2624          */
2625         /*
2626          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2627          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2628          */
2629 #ifdef SMP
2630         cpu_get_initial_mplock();
2631 #endif
2632         /* DEPRECATED */
2633         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2634         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2635         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2636         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2637         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2638         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2639         spin_lock_init(&com_spinlock);
2640         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2641         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2642
2643         /* our token pool needs to work early */
2644         lwkt_token_pool_init();
2645 }
2646