sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.98 2006/09/19 11:47:35 corecode 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  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 528  *
 529  * System call to cleanup state after a signal
 530  * has been taken.  Reset signal mask and
 531  * stack state from context left by sendsig (above).
 532  * Return to previous pc and psl as specified by
 533  * context left by sendsig. Check carefully to
 534  * make sure that the user has not modified the
 535  * state to gain improper privileges.
 536  */
 537 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 538 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 539
 540 int
 541 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 542 {
 543         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 544         struct trapframe *regs;
 545         ucontext_t *ucp;
 546         int cs, eflags;
 547
 548         ucp = uap->sigcntxp;
 549
 550         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 551                 return (EFAULT);
 552
 553         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 554         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 555
 556         if (eflags & PSL_VM) {
 557                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 558                 struct vm86_kernel *vm86;
 559
 560                 /*
 561                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 562                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 563                  */
 564                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 565                         return (EINVAL);
 566                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 567                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 568                         return (EINVAL);
 569
 570                 /* go back to user mode if both flags are set */
 571                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 572                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 573
 574                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 575                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 576                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 577                 } else {
 578                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 579                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 580                 }
 581                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 582                 tf->tf_eflags = eflags;
 583                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 584                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 585                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 586                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 587                 tf->tf_ds = _udatasel;
 588                 tf->tf_es = _udatasel;
 589                 tf->tf_fs = _udatasel;
 590         } else {
 591                 /*
 592                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 593                  */
 594                 /*
 595                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 596                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 597                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 598                  * the signal context during signal handling and there is no
 599                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 600                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 601                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 602                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 603                  */
 604                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 605                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 606                         return(EINVAL);
 607                 }
 608
 609                 /*
 610                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 611                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 612                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 613                  */
 614                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 615                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 616                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 617                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 618                         return(EINVAL);
 619                 }
 620                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 621         }
 622
 623         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 624                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 625         else
 626                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 627
 628         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 629         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 630         return(EJUSTRETURN);
 631 }
 632
 633 /*
 634  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 635  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 636  * already been pushed on the stack.
 637  */
 638 struct upc_frame {
 639         register_t      eax;
 640         register_t      ecx;
 641         register_t      edx;
 642         register_t      flags;
 643         register_t      oldip;
 644 };
 645
 646 void
 647 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 648 {
 649         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 650         struct trapframe *regs;
 651         struct upcall upcall;
 652         struct upc_frame upc_frame;
 653         int     crit_count = 0;
 654
 655         /*
 656          * Get the upcall data structure
 657          */
 658         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 659             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 660         ) {
 661                 vu->vu_pending = 0;
 662                 printf("bad upcall address\n");
 663                 return;
 664         }
 665
 666         /*
 667          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 668          * section count, mark the data structure as pending and return
 669          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 670          */
 671         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 672                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 673                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 674                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 675                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 676                 }
 677                 return;
 678         }
 679
 680         /*
 681          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 682          *
 683          * Bump our critical section count and set or clear the
 684          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 685          * pending.  The user will be responsible for calling
 686          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 687          */
 688         vu->vu_pending = 0;
 689         upcall.upc_pending = morepending;
 690         crit_count += TDPRI_CRIT;
 691         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 692                 sizeof(upcall.upc_pending));
 693         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 694                 sizeof(int));
 695
 696         /*
 697          * Construct a stack frame and issue the upcall
 698          */
 699         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 700         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 701         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 702         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 703         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 704         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 705         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 706             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 707                 printf("bad stack on upcall\n");
 708         } else {
 709                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 710                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 711                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 712                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 713                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 714         }
 715 }
 716
 717 /*
 718  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 719  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 720  * being overwritten by the syscall return value.
 721  *
 722  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 723  * and the function pointer in %eax.
 724  */
 725 int
 726 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 727 {
 728         struct upc_frame upc_frame;
 729         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 730         struct trapframe *regs;
 731         int error;
 732         struct upcall upcall;
 733         int crit_count;
 734
 735         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 736
 737         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 738         if (error == 0) {
 739             if (vu) {
 740                 /*
 741                  * This jumps us to the next ready context.
 742                  */
 743                 vu->vu_pending = 0;
 744                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 745                 crit_count = 0;
 746                 if (error == 0)
 747                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 748                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 749                 if (error == 0)
 750                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 751                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 752                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 753                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 754                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 755                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 756             } else {
 757                 /*
 758                  * This returns us to the originally interrupted code.
 759                  */
 760                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 761                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 762                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 763                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 764                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 765                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 766                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 767                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 768             }
 769         }
 770         if (error == 0)
 771                 error = EJUSTRETURN;
 772         return(error);
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Machine dependent boot() routine
 777  *
 778  * I haven't seen anything to put here yet
 779  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 780  */
 781 void
 782 cpu_boot(int howto)
 783 {
 784 }
 785
 786 /*
 787  * Shutdown the CPU as much as possible
 788  */
 789 void
 790 cpu_halt(void)
 791 {
 792         for (;;)
 793                 __asm__ ("hlt");
 794 }
 795
 796 /*
 797  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 798  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 799  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 800  *
 801  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 802  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 803  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 804  * critical section.
 805  *
 806  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 807  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 808  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 809  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 810  */
 811 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 812 static int      cpu_idle_hltcnt;
 813 static int      cpu_idle_spincnt;
 814 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 815     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 816 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 817     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 818 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 819     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 820
 821 static void
 822 cpu_idle_default_hook(void)
 823 {
 824         /*
 825          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 826          * following the sti.
 827          */
 828         __asm __volatile("sti; hlt");
 829 }
 830
 831 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 832 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 833
 834 void
 835 cpu_idle(void)
 836 {
 837         struct thread *td = curthread;
 838
 839         crit_exit();
 840         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 841         for (;;) {
 842                 /*
 843                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 844                  */
 845                 lwkt_switch();
 846
 847                 /*
 848                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 849                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 850                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 851                  */
 852                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 853                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 854                         __asm __volatile("cli");
 855                         splz();
 856                         if (!lwkt_runnable())
 857                             cpu_idle_hook();
 858 #ifdef SMP
 859                         else
 860                             __asm __volatile("pause");
 861 #endif
 862                         ++cpu_idle_hltcnt;
 863                 } else {
 864                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 865                         splz();
 866 #ifdef SMP
 867                         __asm __volatile("sti; pause");
 868 #else
 869                         __asm __volatile("sti");
 870 #endif
 871                         ++cpu_idle_spincnt;
 872                 }
 873         }
 874 }
 875
 876 /*
 877  * Clear registers on exec
 878  */
 879 void
 880 setregs(struct lwp *lp, u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 881 {
 882         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 883         struct pcb *pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
 884
 885         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 886         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 887         load_gs(_udatasel);
 888
 889         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 890         user_ldt_free(pcb);
 891
 892         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 893         regs->tf_eip = entry;
 894         regs->tf_esp = stack;
 895         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 896         regs->tf_ss = _udatasel;
 897         regs->tf_ds = _udatasel;
 898         regs->tf_es = _udatasel;
 899         regs->tf_fs = _udatasel;
 900         regs->tf_cs = _ucodesel;
 901
 902         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 903         regs->tf_ebx = ps_strings;
 904
 905         /*
 906          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 907          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 908          */
 909         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 910                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 911                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 912                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 913                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 914                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 915                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 916                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 917                         /*
 918                          * Clear the debug registers on the running
 919                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 920                          * the next process we switch to.
 921                          */
 922                         reset_dbregs();
 923                 }
 924                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 925         }
 926
 927         /*
 928          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 929          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 930          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 931          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 932          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 933          */
 934         lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 935
 936         /*
 937          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 938          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 939          * in npxdna().
 940          */
 941         crit_enter();
 942         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 943
 944 #if NNPX > 0
 945         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 946         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 947 #endif
 948         crit_exit();
 949
 950         /*
 951          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 952          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 953          * return value to 0.
 954          */
 955 }
 956
 957 void
 958 cpu_setregs(void)
 959 {
 960         unsigned int cr0;
 961
 962         cr0 = rcr0();
 963         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 964         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 965 #ifdef I386_CPU
 966         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 967 #endif
 968                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 969         load_cr0(cr0);
 970         load_gs(_udatasel);
 971 }
 972
 973 static int
 974 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 975 {
 976         int error;
 977         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 978                 req);
 979         if (!error && req->newptr)
 980                 resettodr();
 981         return (error);
 982 }
 983
 984 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 985         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 986
 987 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
 988         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
 989
 990 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
 991         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
 992
 993 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
 994         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
 995
 996 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
 997 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
 998         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
 999
1000 /*
1001  * Initialize 386 and configure to run kernel
1002  */
1003
1004 /*
1005  * Initialize segments & interrupt table
1006  */
1007
1008 int _default_ldt;
1009 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1010 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1011 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1012 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1013
1014 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1015 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1016
1017 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1018 extern int has_f00f_bug;
1019 #endif
1020
1021 static struct i386tss dblfault_tss;
1022 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1023
1024 extern  struct user *proc0paddr;
1025
1026
1027 /* software prototypes -- in more palatable form */
1028 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1029 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1030 {       0x0,                    /* segment base address  */
1031         0x0,                    /* length */
1032         0,                      /* segment type */
1033         0,                      /* segment descriptor priority level */
1034         0,                      /* segment descriptor present */
1035         0, 0,
1036         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1037         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1038 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1039 {       0x0,                    /* segment base address  */
1040         0xfffff,                /* length - all address space */
1041         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1042         0,                      /* segment descriptor priority level */
1043         1,                      /* segment descriptor present */
1044         0, 0,
1045         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1046         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1047 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1048 {       0x0,                    /* segment base address  */
1049         0xfffff,                /* length - all address space */
1050         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1051         0,                      /* segment descriptor priority level */
1052         1,                      /* segment descriptor present */
1053         0, 0,
1054         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1055         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1056 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1057 {       0x0,                    /* segment base address  */
1058         0xfffff,                /* length - all address space */
1059         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1060         0,                      /* segment descriptor priority level */
1061         1,                      /* segment descriptor present */
1062         0, 0,
1063         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1064         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1065 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1066 {
1067         0x0,                    /* segment base address */
1068         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1069         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1070         0,                      /* segment descriptor priority level */
1071         1,                      /* segment descriptor present */
1072         0, 0,
1073         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1074         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1075 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1076 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1077         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1078         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1079         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1080         1,                      /* segment descriptor present */
1081         0, 0,
1082         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1083         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1084 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1085 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1086         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1087         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1088         0,                      /* segment descriptor priority level */
1089         1,                      /* segment descriptor present */
1090         0, 0,
1091         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1092         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1093 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1094 {       0x0,                    /* segment base address  */
1095         0x0,                    /* length - all address space */
1096         0,                      /* segment type */
1097         0,                      /* segment descriptor priority level */
1098         0,                      /* segment descriptor present */
1099         0, 0,
1100         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1101         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1102 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1103 {       0x400,                  /* segment base address */
1104         0xfffff,                /* length */
1105         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1106         0,                      /* segment descriptor priority level */
1107         1,                      /* segment descriptor present */
1108         0, 0,
1109         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1110         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1111 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1112 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1113         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1114         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1115         0,                      /* segment descriptor priority level */
1116         1,                      /* segment descriptor present */
1117         0, 0,
1118         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1119         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1120 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1121 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1122         0xfffff,                /* length */
1123         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1124         0,                      /* segment descriptor priority level */
1125         1,                      /* segment descriptor present */
1126         0, 0,
1127         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1128         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1129 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1130 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1131         0xfffff,                /* length */
1132         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1133         0,                      /* segment descriptor priority level */
1134         1,                      /* segment descriptor present */
1135         0, 0,
1136         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1137         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1138 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1139 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1140         0xfffff,                /* length */
1141         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1142         0,                      /* segment descriptor priority level */
1143         1,                      /* segment descriptor present */
1144         0, 0,
1145         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1146         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1147 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1148 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1149         0xfffff,                /* length */
1150         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         1,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1155         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1157 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1158         0xfffff,                /* length */
1159         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1160         0,                      /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1164         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GTLS_START 15 TLS */
1166 {       0x0,                    /* segment base address  */
1167         0x0,                    /* length */
1168         0,                      /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         0,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1173         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0x0,                    /* length */
1177         0,                      /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         0,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GTLS_END 17 TLS */
1184 {       0x0,                    /* segment base address  */
1185         0x0,                    /* length */
1186         0,                      /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         0,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 };
1193
1194 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1195         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1196 {       0x0,                    /* segment base address  */
1197         0x0,                    /* length - all address space */
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         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1205 {       0x0,                    /* segment base address  */
1206         0x0,                    /* length - all address space */
1207         0,                      /* segment type */
1208         0,                      /* segment descriptor priority level */
1209         0,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1214 {       0x0,                    /* segment base address  */
1215         0x0,                    /* length - all address space */
1216         0,                      /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         0,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222         /* Code Descriptor for user */
1223 {       0x0,                    /* segment base address  */
1224         0xfffff,                /* length - all address space */
1225         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1226         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1227         1,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1232 {       0x0,                    /* segment base address  */
1233         0x0,                    /* length - all address space */
1234         0,                      /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         0,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240         /* Data Descriptor for user */
1241 {       0x0,                    /* segment base address  */
1242         0xfffff,                /* length - all address space */
1243         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1244         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1248         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249 };
1250
1251 void
1252 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1253 {
1254         struct gate_descriptor *ip;
1255
1256         ip = idt + idx;
1257         ip->gd_looffset = (int)func;
1258         ip->gd_selector = selec;
1259         ip->gd_stkcpy = 0;
1260         ip->gd_xx = 0;
1261         ip->gd_type = typ;
1262         ip->gd_dpl = dpl;
1263         ip->gd_p = 1;
1264         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1265 }
1266
1267 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1268
1269 extern inthand_t
1270         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1271         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1272         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1273         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1274         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1275         IDTVEC(rsvd0);
1276 extern inthand_t
1277         IDTVEC(int0x80_syscall);
1278
1279 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1280 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1281 #endif
1282
1283 void
1284 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1285 {
1286         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1287         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1288         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1289         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1290         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1291         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1292         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1293 }
1294
1295 /*
1296  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1297  * available physical memory in the system, then test this memory and
1298  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1299  *
1300  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1301  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1302  *
1303  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1304  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1305  */
1306 static void
1307 getmemsize(int first)
1308 {
1309         int i, physmap_idx, pa_indx;
1310         int hasbrokenint12;
1311         u_int basemem, extmem;
1312         struct vm86frame vmf;
1313         struct vm86context vmc;
1314         vm_offset_t pa;
1315         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1316         pt_entry_t *pte;
1317         const char *cp;
1318         struct {
1319                 u_int64_t base;
1320                 u_int64_t length;
1321                 u_int32_t type;
1322         } *smap;
1323         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1324
1325         hasbrokenint12 = 0;
1326         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1327         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1328         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1329         basemem = 0;
1330
1331         /*
1332          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1333          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1334          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1335          */
1336         if (hasbrokenint12) {
1337                 goto int15e820;
1338         }
1339
1340         /*
1341          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1342          * value give the bios some scribble space just in case.
1343          */
1344         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1345         basemem = vmf.vmf_ax;
1346         if (basemem > 640) {
1347                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1348                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1349                 basemem = 636;
1350         }
1351
1352         /*
1353          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1354          * between the end of base memory and the start of
1355          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1356          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1357          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1358          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1359          * to begin with and then parts of it are remapped.
1360          * The parts that aren't remapped form holes that
1361          * remain read-only and are unused by the kernel.
1362          * The base memory area is below the physical end of
1363          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1364          * The part of it from PAGE_SIZE to
1365          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1366          * remapped and used by the kernel later.)
1367          *
1368          * This code is similar to the code used in
1369          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1370          * allocated we simply change the mapping.
1371          */
1372         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1373              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1374                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1375                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1376         }
1377
1378         /*
1379          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1380          * that the bios can scribble on it.
1381          */
1382         pte = vm86paddr;
1383         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1384                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1385
1386 int15e820:
1387         /*
1388          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1389          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1390          */
1391         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1392         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1393
1394         /*
1395          * get memory map with INT 15:E820
1396          */
1397 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1398 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1399
1400         vmc.npages = 0;
1401         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1402         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1403
1404         physmap_idx = 0;
1405         vmf.vmf_ebx = 0;
1406         do {
1407                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1408                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1409                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1410                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1411                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1412                         break;
1413                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1414                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1415                                 smap->type,
1416                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1417                                 (u_int32_t)smap->base,
1418                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1419                                 (u_int32_t)smap->length);
1420
1421                 if (smap->type != 0x01)
1422                         goto next_run;
1423
1424                 if (smap->length == 0)
1425                         goto next_run;
1426
1427                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1428                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1429                             (u_int)(smap->length / 1024));
1430                         goto next_run;
1431                 }
1432
1433                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1434                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1435                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1436                                         printf(
1437         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1438                                 goto next_run;
1439                         }
1440                 }
1441
1442                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1443                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1444                         goto next_run;
1445                 }
1446
1447                 physmap_idx += 2;
1448                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1449                         printf(
1450                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1451                         break;
1452                 }
1453                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1454                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1455 next_run:
1456                 ; /* fix GCC3.x warning */
1457         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1458
1459         /*
1460          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1461          */
1462         if (basemem == 0) {
1463                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1464                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1465                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1466                                 break;
1467                         }
1468                 }
1469
1470                 if (basemem == 0) {
1471                         basemem = 640;
1472                 }
1473
1474                 if (basemem > 640) {
1475                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1476                                 basemem);
1477                         basemem = 640;
1478                 }
1479
1480                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1481                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1482                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1483                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1484                 }
1485
1486                 pte = vm86paddr;
1487                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1488                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1489         }
1490
1491         if (physmap[1] != 0)
1492                 goto physmap_done;
1493
1494         /*
1495          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1496          */
1497         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1498         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1499                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1500         } else {
1501 #if 0
1502                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1503                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1504                 extmem = vmf.vmf_ax;
1505 #else
1506                 /*
1507                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1508                  */
1509                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1510 #endif
1511         }
1512
1513         /*
1514          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1515          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1516          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1517          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1518          * them beyond the limit.
1519          *
1520          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1521          *      chop it to 15MB.
1522          */
1523         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1524                 extmem = 15 * 1024;
1525
1526         physmap[0] = 0;
1527         physmap[1] = basemem * 1024;
1528         physmap_idx = 2;
1529         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1530         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1531
1532 physmap_done:
1533         /*
1534          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1535          */
1536
1537 #ifdef SMP
1538         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1539         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1540
1541         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1542         mp_probe();
1543 #endif
1544
1545         /*
1546          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1547          * highest page of the physical address space.  It should be
1548          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1549          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1550          */
1551         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1552
1553 #ifdef MAXMEM
1554         Maxmem = MAXMEM / 4;
1555 #endif
1556
1557         /*
1558          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1559          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1560          */
1561         if ((cp = kgetenv("hw.physmem")) != NULL) {
1562                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1563                 char *ep;
1564
1565                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1566                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1567                         switch(*ep) {
1568                         case 'g':
1569                         case 'G':
1570                                 AllowMem <<= 10;
1571                         case 'm':
1572                         case 'M':
1573                                 AllowMem <<= 10;
1574                         case 'k':
1575                         case 'K':
1576                                 AllowMem <<= 10;
1577                                 break;
1578                         default:
1579                                 AllowMem = sanity = 0;
1580                         }
1581                         if (AllowMem < sanity)
1582                                 AllowMem = 0;
1583                 }
1584                 if (AllowMem == 0)
1585                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1586                 else
1587                         Maxmem = atop(AllowMem);
1588         }
1589
1590         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1591             (boothowto & RB_VERBOSE))
1592                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1593
1594         /*
1595          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1596          * extend the last memory segment to the new limit.
1597          */
1598         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1599                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1600
1601         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1602         pmap_bootstrap(first, 0);
1603
1604         /*
1605          * Size up each available chunk of physical memory.
1606          */
1607         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1608         pa_indx = 0;
1609         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1610         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1611         pte = CMAP1;
1612
1613         /*
1614          * Get dcons buffer address
1615          */
1616         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1617             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1618                 dcons_addr = 0;
1619
1620         /*
1621          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1622          * round up the start address and round down the end address.
1623          */
1624         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1625                 vm_offset_t end;
1626
1627                 end = ptoa(Maxmem);
1628                 if (physmap[i + 1] < end)
1629                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1630                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1631                         int tmp, page_bad;
1632 #if 0
1633                         int *ptr = 0;
1634 #else
1635                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1636 #endif
1637
1638                         /*
1639                          * block out kernel memory as not available.
1640                          */
1641                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1642                                 continue;
1643
1644                         /*
1645                          * block out dcons buffer
1646                          */
1647                         if (dcons_addr > 0
1648                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1649                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1650                                 continue;
1651
1652                         page_bad = FALSE;
1653
1654                         /*
1655                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1656                          */
1657                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1658                         cpu_invltlb();
1659
1660                         tmp = *(int *)ptr;
1661                         /*
1662                          * Test for alternating 1's and 0's
1663                          */
1664                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1665                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1666                                 page_bad = TRUE;
1667                         }
1668                         /*
1669                          * Test for alternating 0's and 1's
1670                          */
1671                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1672                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1673                         page_bad = TRUE;
1674                         }
1675                         /*
1676                          * Test for all 1's
1677                          */
1678                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1679                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1680                                 page_bad = TRUE;
1681                         }
1682                         /*
1683                          * Test for all 0's
1684                          */
1685                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1686                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1687                                 page_bad = TRUE;
1688                         }
1689                         /*
1690                          * Restore original value.
1691                          */
1692                         *(int *)ptr = tmp;
1693
1694                         /*
1695                          * Adjust array of valid/good pages.
1696                          */
1697                         if (page_bad == TRUE) {
1698                                 continue;
1699                         }
1700                         /*
1701                          * If this good page is a continuation of the
1702                          * previous set of good pages, then just increase
1703                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1704                          * Note that "end" points one higher than end,
1705                          * making the range >= start and < end.
1706                          * If we're also doing a speculative memory
1707                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1708                          * so that we keep going. The first bad page
1709                          * will terminate the loop.
1710                          */
1711                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1712                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1713                         } else {
1714                                 pa_indx++;
1715                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1716                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1717                                         pa_indx--;
1718                                         break;
1719                                 }
1720                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1721                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1722                         }
1723                         physmem++;
1724                 }
1725         }
1726         *pte = 0;
1727         cpu_invltlb();
1728
1729         /*
1730          * XXX
1731          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1732          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1733          * calculation, etc.).
1734          */
1735         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1736             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1737                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1738                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1739                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1740         }
1741
1742         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1743
1744         /* Trim off space for the message buffer. */
1745         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1746
1747         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1748 }
1749
1750 /*
1751  * IDT VECTORS:
1752  *      0       Divide by zero
1753  *      1       Debug
1754  *      2       NMI
1755  *      3       BreakPoint
1756  *      4       OverFlow
1757  *      5       Bound-Range
1758  *      6       Invalid OpCode
1759  *      7       Device Not Available (x87)
1760  *      8       Double-Fault
1761  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1762  *      10      Invalid-TSS
1763  *      11      Segment not present
1764  *      12      Stack
1765  *      13      General Protection
1766  *      14      Page Fault
1767  *      15      Reserved
1768  *      16      x87 FP Exception pending
1769  *      17      Alignment Check
1770  *      18      Machine Check
1771  *      19      SIMD floating point
1772  *      20-31   reserved
1773  *      32-255  INTn/external sources
1774  */
1775 void
1776 init386(int first)
1777 {
1778         struct gate_descriptor *gdp;
1779         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1780         struct mdglobaldata *gd;
1781
1782         /*
1783          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1784          */
1785         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1786         bzero(gd, sizeof(*gd));
1787
1788         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1789
1790         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1791
1792         metadata_missing = 0;
1793         if (bootinfo.bi_modulep) {
1794                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1795                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1796         } else {
1797                 metadata_missing = 1;
1798         }
1799         if (bootinfo.bi_envp)
1800                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1801
1802         /*
1803          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1804          * at 0.
1805          */
1806         ncpus = 1;
1807         ncpus2 = 1;
1808         /* Init basic tunables, hz etc */
1809         init_param1();
1810
1811         /*
1812          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1813          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1814          * the address space
1815          */
1816         /*
1817          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1818          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1819          */
1820         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1821         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1822
1823         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1824                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1825         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1826         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1827                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1828
1829         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1830
1831         /*
1832          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1833          * early in the boot sequence because the system assumes
1834          * that 'curthread' is never NULL.
1835          */
1836
1837         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1838 #ifdef BDE_DEBUGGER
1839                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1840                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1841                         continue;
1842 #endif
1843                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1844         }
1845
1846         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1847         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1848         lgdt(&r_gdt);
1849
1850         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1851         cpu_gdinit(gd, 0);
1852         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1853         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1854         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1855         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1856         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1857         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1858         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1859         proc0.p_usched = usched_init();
1860         proc0.p_lwp.lwp_cpumask = 0xFFFFFFFF;
1861         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1862         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1863         thread0.td_proc = &proc0;
1864         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1865         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1866         safepri = TDPRI_MAX;
1867
1868         /* make ldt memory segments */
1869         /*
1870          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1871          * should be spelled ...MAX_USER...
1872          */
1873         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1874         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1875         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1876                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1877
1878         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1879         lldt(_default_ldt);
1880         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1881         /* spinlocks and the BGL */
1882         init_locks();
1883
1884         /*
1885          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1886          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1887          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1888          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1889          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1890          * determine the fault address.
1891          */
1892         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1893 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1894                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1895 #else
1896                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1897 #endif
1898         }
1899         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1901         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1902         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1903         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1904         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1920                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921
1922         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1923         r_idt.rd_base = (int) idt;
1924         lidt(&r_idt);
1925
1926         /*
1927          * Initialize the console before we print anything out.
1928          */
1929         cninit();
1930
1931         if (metadata_missing)
1932                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1933
1934 #if     NISA >0
1935         isa_defaultirq();
1936 #endif
1937         rand_initialize();
1938
1939 #ifdef DDB
1940         kdb_init();
1941         if (boothowto & RB_KDB)
1942                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1943 #endif
1944
1945         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1946         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1947         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1948         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1949
1950         /*
1951          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1952          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1953          */
1954         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1955         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1956         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1957         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1958         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1959         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1960         ltr(gsel_tss);
1961
1962         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1963             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1964         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1965             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1966         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1967         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1968         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1969         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1970             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1971         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1972         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1973         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1974
1975         vm86_initialize();
1976         getmemsize(first);
1977         init_param2(physmem);
1978
1979         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1980
1981         /* Map the message buffer. */
1982         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1983                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1984
1985         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1986
1987         /* make a call gate to reenter kernel with */
1988         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1989
1990         x = (int) &IDTVEC(syscall);
1991         gdp->gd_looffset = x++;
1992         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
1993         gdp->gd_stkcpy = 1;
1994         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
1995         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
1996         gdp->gd_p = 1;
1997         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
1998
1999         /* XXX does this work? */
2000         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2001         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2002
2003         /* transfer to user mode */
2004
2005         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2006         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2007
2008         /* setup proc 0's pcb */
2009         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2010         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2011         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2012         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2017  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2018  * data space were allocated in locore.
2019  *
2020  * Note: the idlethread's cpl is 0
2021  *
2022  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2023  */
2024 void
2025 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2026 {
2027         if (cpu)
2028                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2029
2030         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2031                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2032                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2033                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2034         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2035         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2036         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2037         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2038 }
2039
2040 int
2041 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2042 {
2043         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2044             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2045                 return (TRUE);
2046         }
2047         return (FALSE);
2048 }
2049
2050 struct globaldata *
2051 globaldata_find(int cpu)
2052 {
2053         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2054         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2055 }
2056
2057 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2058 static void f00f_hack(void *unused);
2059 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2060
2061 static void
2062 f00f_hack(void *unused)
2063 {
2064         struct gate_descriptor *new_idt;
2065         vm_offset_t tmp;
2066
2067         if (!has_f00f_bug)
2068                 return;
2069
2070         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2071
2072         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2073
2074         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2075         if (tmp == 0)
2076                 panic("kmem_alloc returned 0");
2077         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2078                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2079         /* Put the first seven entries in the lower page */
2080         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2081         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2082         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2083         lidt(&r_idt);
2084         idt = new_idt;
2085         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2086                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2087                 panic("vm_map_protect failed");
2088         return;
2089 }
2090 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2091
2092 int
2093 ptrace_set_pc(struct proc *p, unsigned long addr)
2094 {
2095         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2096         return (0);
2097 }
2098
2099 int
2100 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2101 {
2102         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2103         return (0);
2104 }
2105
2106 int
2107 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2108 {
2109         struct pcb *pcb;
2110         struct trapframe *tp;
2111
2112         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2113         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2114         regs->r_es = tp->tf_es;
2115         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2116         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2117         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2118         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2119         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2120         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2121         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2122         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2123         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2124         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2125         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2126         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2127         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2128         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2129         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2130         return (0);
2131 }
2132
2133 int
2134 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2135 {
2136         struct pcb *pcb;
2137         struct trapframe *tp;
2138
2139         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2140         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2141             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2142                 return (EINVAL);
2143         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2144         tp->tf_es = regs->r_es;
2145         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2146         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2147         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2148         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2149         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2150         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2151         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2152         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2153         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2154         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2155         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2156         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2157         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2158         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2159         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2160         return (0);
2161 }
2162
2163 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2164 static void
2165 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2166 {
2167         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2168         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2169         int i;
2170
2171         /* FPU control/status */
2172         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2173         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2174         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2175         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2176         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2177         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2178         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2179         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2180
2181         /* FPU registers */
2182         for (i = 0; i < 8; ++i)
2183                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2184
2185         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2186 }
2187
2188 static void
2189 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2190 {
2191         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2192         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2193         int i;
2194
2195         /* FPU control/status */
2196         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2197         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2198         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2199         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2200         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2201         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2202         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2203         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2204
2205         /* FPU registers */
2206         for (i = 0; i < 8; ++i)
2207                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2208
2209         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2210 }
2211 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2212
2213 int
2214 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2215 {
2216 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2217         if (cpu_fxsr) {
2218                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2219                                 (struct save87 *)fpregs);
2220                 return (0);
2221         }
2222 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2223         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2224         return (0);
2225 }
2226
2227 int
2228 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2229 {
2230 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2231         if (cpu_fxsr) {
2232                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2233                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2234                 return (0);
2235         }
2236 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2237         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2238         return (0);
2239 }
2240
2241 int
2242 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2243 {
2244         if (lp == NULL) {
2245                 dbregs->dr0 = rdr0();
2246                 dbregs->dr1 = rdr1();
2247                 dbregs->dr2 = rdr2();
2248                 dbregs->dr3 = rdr3();
2249                 dbregs->dr4 = rdr4();
2250                 dbregs->dr5 = rdr5();
2251                 dbregs->dr6 = rdr6();
2252                 dbregs->dr7 = rdr7();
2253         } else {
2254                 struct pcb *pcb;
2255
2256                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2257                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2258                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2259                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2260                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2261                 dbregs->dr4 = 0;
2262                 dbregs->dr5 = 0;
2263                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2264                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2265         }
2266         return (0);
2267 }
2268
2269 int
2270 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2271 {
2272         if (lp == NULL) {
2273                 load_dr0(dbregs->dr0);
2274                 load_dr1(dbregs->dr1);
2275                 load_dr2(dbregs->dr2);
2276                 load_dr3(dbregs->dr3);
2277                 load_dr4(dbregs->dr4);
2278                 load_dr5(dbregs->dr5);
2279                 load_dr6(dbregs->dr6);
2280                 load_dr7(dbregs->dr7);
2281         } else {
2282                 struct pcb *pcb;
2283                 struct ucred *ucred;
2284                 int i;
2285                 uint32_t mask1, mask2;
2286
2287                 /*
2288                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2289                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2290                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2291                  * TRCTRAP.
2292                  */
2293                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2294                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2295                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2296                                 return (EINVAL);
2297
2298                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2299                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2300
2301                 /*
2302                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2303                  * process's address space.  If a process could do this, it
2304                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2305                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2306                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2307                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2308                  * uid 0.
2309                  *
2310                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2311                  * address space is written into from within the kernel
2312                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2313                  * from within kernel mode?
2314                  */
2315
2316                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2317                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2318                                 /* dr0 is enabled */
2319                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2320                                         return (EINVAL);
2321                         }
2322
2323                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2324                                 /* dr1 is enabled */
2325                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2326                                         return (EINVAL);
2327                         }
2328
2329                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2330                                 /* dr2 is enabled */
2331                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2332                                         return (EINVAL);
2333                         }
2334
2335                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2336                                 /* dr3 is enabled */
2337                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2338                                         return (EINVAL);
2339                         }
2340                 }
2341
2342                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2343                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2344                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2345                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2346                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2347                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2348
2349                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2350         }
2351
2352         return (0);
2353 }
2354
2355 /*
2356  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2357  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2358  */
2359 int
2360 user_dbreg_trap(void)
2361 {
2362         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2363         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2364         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2365         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2366         int i;
2367
2368         dr7 = rdr7();
2369         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2370                 /*
2371                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2372                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2373                  * hardware debug registers
2374                  */
2375                 return 0;
2376         }
2377
2378         nbp = 0;
2379         dr6 = rdr6();
2380         bp = dr6 & 0x0000000f;
2381
2382         if (!bp) {
2383                 /*
2384                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2385                  * trap was not caused by any of the debug registers
2386                  */
2387                 return 0;
2388         }
2389
2390         /*
2391          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2392          * which ones and if any of them are user space addresses
2393          */
2394
2395         if (bp & 0x01) {
2396                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2397         }
2398         if (bp & 0x02) {
2399                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2400         }
2401         if (bp & 0x04) {
2402                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2403         }
2404         if (bp & 0x08) {
2405                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2406         }
2407
2408         for (i=0; i<nbp; i++) {
2409                 if (addr[i] <
2410                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2411                         /*
2412                          * addr[i] is in user space
2413                          */
2414                         return nbp;
2415                 }
2416         }
2417
2418         /*
2419          * None of the breakpoints are in user space.
2420          */
2421         return 0;
2422 }
2423
2424
2425 #ifndef DDB
2426 void
2427 Debugger(const char *msg)
2428 {
2429         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2430 }
2431 #endif /* no DDB */
2432
2433 #include <sys/disklabel.h>
2434
2435 /*
2436  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2437  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2438  * if needed, and signal errors or early completion.
2439  *
2440  * On success a new bio layer is pushed with the translated
2441  * block number, and returned.
2442  */
2443 struct bio *
2444 bounds_check_with_label(cdev_t dev, struct bio *bio,
2445                         struct disklabel *lp, int wlabel)
2446 {
2447         struct bio *nbio;
2448         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2449         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(dev);
2450         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2451         int maxsz = p->p_size,
2452                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2453         daddr_t blkno = (daddr_t)(bio->bio_offset >> DEV_BSHIFT);
2454
2455         /* overwriting disk label ? */
2456         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2457         if (blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2458 #if LABELSECTOR != 0
2459             blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2460 #endif
2461             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2462                 bp->b_error = EROFS;
2463                 goto error;
2464         }
2465
2466 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2467         /* overwriting master boot record? */
2468         if (blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2469             bp->b_cmd != BUF_CMD_READ && wlabel == 0) {
2470                 bp->b_error = EROFS;
2471                 goto error;
2472         }
2473 #endif
2474
2475         /*
2476          * Check for out of bounds, EOF, and EOF clipping.
2477          */
2478         if (bio->bio_offset < 0)
2479                 goto bad;
2480         if (blkno + sz > maxsz) {
2481                 /*
2482                  * Past EOF or B_BNOCLIP flag was set, the request is bad.
2483                  */
2484                 if (blkno > maxsz || (bp->b_flags & B_BNOCLIP))
2485                         goto bad;
2486
2487                 /*
2488                  * If exactly on EOF just complete the I/O with no bytes
2489                  * transfered.  B_INVAL must be set to throw away the
2490                  * contents of the buffer.  Otherwise clip b_bcount.
2491                  */
2492                 if (blkno == maxsz) {
2493                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2494                         bp->b_flags |= B_INVAL;
2495                         goto done;
2496                 }
2497                 bp->b_bcount = (maxsz - blkno) << DEV_BSHIFT;
2498         }
2499         nbio = push_bio(bio);
2500         nbio->bio_offset = bio->bio_offset + ((off_t)p->p_offset << DEV_BSHIFT);
2501         return (nbio);
2502
2503         /*
2504          * The caller is responsible for calling biodone() on the passed bio
2505          * when we return NULL.
2506          */
2507 bad:
2508         bp->b_error = EINVAL;
2509 error:
2510         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2511         bp->b_flags |= B_ERROR | B_INVAL;
2512 done:
2513         return (NULL);
2514 }
2515
2516 #ifdef DDB
2517
2518 /*
2519  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2520  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2521  * called inside DDB.
2522  *
2523  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2524  */
2525
2526 #undef inb
2527 #undef outb
2528
2529 /* silence compiler warnings */
2530 u_char inb(u_int);
2531 void outb(u_int, u_char);
2532
2533 u_char
2534 inb(u_int port)
2535 {
2536         u_char  data;
2537         /*
2538          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2539          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2540          * if we tell it to load (u_short) port.
2541          */
2542         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2543         return (data);
2544 }
2545
2546 void
2547 outb(u_int port, u_char data)
2548 {
2549         u_char  al;
2550         /*
2551          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2552          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2553          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2554          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2555          */
2556         al = data;
2557         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2558 }
2559
2560 #endif /* DDB */
2561
2562
2563
2564 #include "opt_cpu.h"
2565
2566
2567 /*
2568  * initialize all the SMP locks
2569  */
2570
2571 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2572 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2573
2574 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2575 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2576
2577 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2578 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2579
2580 /* critical region around INTR() routines */
2581 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2582
2583 /* lock region used by kernel profiling */
2584 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2585
2586 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2587 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2588
2589 /* locks kernel printfs */
2590 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2591
2592 /* lock regions around the clock hardware */
2593 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2594
2595 /* lock around the MP rendezvous */
2596 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2597
2598 static void
2599 init_locks(void)
2600 {
2601         /*
2602          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2603          */
2604         /*
2605          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2606          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2607          */
2608 #ifdef SMP
2609         cpu_get_initial_mplock();
2610 #endif
2611         /* DEPRECATED */
2612         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2613         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2614         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2615         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2616         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2617         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2618         spin_lock_init(&com_spinlock);
2619         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2620         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2621
2622         /* our token pool needs to work early */
2623         lwkt_token_pool_init();
2624 }
2625