sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.33 2003/08/20 04:44:55 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_user_ldt.h"
  58 #include "opt_userconfig.h"
  59
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <sys/sysproto.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/linker.h>
  66 #include <sys/malloc.h>
  67 #include <sys/proc.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/callout.h>
  71 #include <sys/mbuf.h>
  72 #include <sys/msgbuf.h>
  73 #include <sys/sysent.h>
  74 #include <sys/sysctl.h>
  75 #include <sys/vmmeter.h>
  76 #include <sys/bus.h>
  77
  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 #ifdef SMP
 106 #include <machine/smp.h>
 107 #endif
 108 #ifdef PERFMON
 109 #include <machine/perfmon.h>
 110 #endif
 111 #include <machine/cputypes.h>
 112
 113 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 114 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 115 #endif
 116 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 117 #include <bus/isa/rtc.h>
 118 #include <machine/vm86.h>
 119 #include <sys/random.h>
 120 #include <sys/ptrace.h>
 121 #include <machine/sigframe.h>
 122
 123 extern void init386 __P((int first));
 124 extern void dblfault_handler __P((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 __P((void *));
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm __P((struct save87 *, struct savexmm *));
 134 static void fill_fpregs_xmm __P((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 static MALLOC_DEFINE(M_MBUF, "mbuf", "mbuf");
 144
 145 int     _udatasel, _ucodesel;
 146 u_int   atdevbase;
 147
 148 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 149 extern int swtch_optim_stats;
 150 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 151         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 152 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 153         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 154 #endif
 155
 156 #ifdef PC98
 157 static int      ispc98 = 1;
 158 #else
 159 static int      ispc98 = 0;
 160 #endif
 161 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ispc98, CTLFLAG_RD, &ispc98, 0, "");
 162
 163 int physmem = 0;
 164 int cold = 1;
 165
 166 static int
 167 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 168 {
 169         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 170         return (error);
 171 }
 172
 173 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 174         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 175
 176 static int
 177 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 178 {
 179         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 180                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 181         return (error);
 182 }
 183
 184 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 185         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 186
 187 static int
 188 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 189 {
 190         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 191                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 192         return (error);
 193 }
 194
 195 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 196         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 197
 198 static int
 199 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 200 {
 201         int error;
 202
 203         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 204          * some initial nulls).
 205          */
 206         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 207                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 208         if(error) return(error);
 209         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 210                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 211                         msgbufp->msg_bufr,req);
 212         }
 213         return(error);
 214 }
 215
 216 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 217         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 218
 219 static int msgbuf_clear;
 220
 221 static int
 222 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 223 {
 224         int error;
 225         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 226                 req);
 227         if (!error && req->newptr) {
 228                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 229                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 230                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 231                 msgbuf_clear=0;
 232         }
 233         return (error);
 234 }
 235
 236 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 237         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 238         "Clear kernel message buffer");
 239
 240 int bootverbose = 0, Maxmem = 0;
 241 long dumplo;
 242
 243 vm_offset_t phys_avail[10];
 244
 245 /* must be 2 less so 0 0 can signal end of chunks */
 246 #define PHYS_AVAIL_ARRAY_END ((sizeof(phys_avail) / sizeof(vm_offset_t)) - 2)
 247
 248 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 249 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 250 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 251 static struct trapframe proc0_tf;
 252
 253 static void
 254 cpu_startup(dummy)
 255         void *dummy;
 256 {
 257         unsigned i;
 258         caddr_t v;
 259         vm_offset_t maxaddr;
 260         vm_size_t size = 0;
 261         int firstaddr;
 262         vm_offset_t minaddr;
 263
 264         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 265                 bootverbose++;
 266
 267         /*
 268          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 269          */
 270         printf("%s", version);
 271         startrtclock();
 272         printcpuinfo();
 273         panicifcpuunsupported();
 274 #ifdef PERFMON
 275         perfmon_init();
 276 #endif
 277         printf("real memory  = %u (%uK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 278         /*
 279          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 280          */
 281         if (bootverbose) {
 282                 int indx;
 283
 284                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 285                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 286                         unsigned int size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 287
 288                         printf("0x%08x - 0x%08x, %u bytes (%u pages)\n",
 289                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 290                             size1 / PAGE_SIZE);
 291                 }
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Calculate callout wheel size
 296          */
 297         for (callwheelsize = 1, callwheelbits = 0;
 298              callwheelsize < ncallout;
 299              callwheelsize <<= 1, ++callwheelbits)
 300                 ;
 301         callwheelmask = callwheelsize - 1;
 302
 303         /*
 304          * Allocate space for system data structures.
 305          * The first available kernel virtual address is in "v".
 306          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 307          * As pages of memory are allocated and cleared,
 308          * "firstaddr" is incremented.
 309          * An index into the kernel page table corresponding to the
 310          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 311          */
 312
 313         /*
 314          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 315          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 316          * addresses to the various data structures.
 317          */
 318         firstaddr = 0;
 319 again:
 320         v = (caddr_t)firstaddr;
 321
 322 #define valloc(name, type, num) \
 323             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 324 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 325             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 326
 327         valloc(callout, struct callout, ncallout);
 328         valloc(callwheel, struct callout_tailq, callwheelsize);
 329
 330         /*
 331          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 332          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 333          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 334          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 335          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 336          * maxbcache bytes.
 337          *
 338          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 339          */
 340         if (nbuf == 0) {
 341                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 342                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 343
 344                 nbuf = 50;
 345                 if (kbytes > 4096)
 346                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 347                 if (kbytes > 65536)
 348                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 349                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 350                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 351         }
 352
 353         /*
 354          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 355          * kernel_map.
 356          */
 357         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 358             (BKVASIZE * 2)) {
 359                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 360                     (BKVASIZE * 2);
 361                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 362         }
 363
 364         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 365 #ifdef NSWBUF_MIN
 366         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 367                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 368 #endif
 369 #ifdef DIRECTIO
 370         ffs_rawread_setup();
 371 #endif
 372
 373         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 374         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 375         v = bufhashinit(v);
 376
 377         /*
 378          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 379          */
 380         if (firstaddr == 0) {
 381                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 382                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 383                 if (firstaddr == 0)
 384                         panic("startup: no room for tables");
 385                 goto again;
 386         }
 387
 388         /*
 389          * End of second pass, addresses have been assigned
 390          */
 391         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 392                 panic("startup: table size inconsistency");
 393
 394         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 395                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 396         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 397                                 (nbuf*BKVASIZE));
 398         buffer_map->system_map = 1;
 399         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 400                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 401         pager_map->system_map = 1;
 402         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 403                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 404
 405         /*
 406          * Finally, allocate mbuf pool.  Since mclrefcnt is an off-size
 407          * we use the more space efficient malloc in place of kmem_alloc.
 408          */
 409         {
 410                 vm_offset_t mb_map_size;
 411
 412                 mb_map_size = nmbufs * MSIZE + nmbclusters * MCLBYTES;
 413                 mb_map_size = roundup2(mb_map_size, max(MCLBYTES, PAGE_SIZE));
 414                 mclrefcnt = malloc(mb_map_size / MCLBYTES, M_MBUF, M_NOWAIT);
 415                 bzero(mclrefcnt, mb_map_size / MCLBYTES);
 416                 mb_map = kmem_suballoc(kmem_map, (vm_offset_t *)&mbutl, &maxaddr,
 417                         mb_map_size);
 418                 mb_map->system_map = 1;
 419         }
 420
 421         /*
 422          * Initialize callouts
 423          */
 424         SLIST_INIT(&callfree);
 425         for (i = 0; i < ncallout; i++) {
 426                 callout_init(&callout[i]);
 427                 callout[i].c_flags = CALLOUT_LOCAL_ALLOC;
 428                 SLIST_INSERT_HEAD(&callfree, &callout[i], c_links.sle);
 429         }
 430
 431         for (i = 0; i < callwheelsize; i++) {
 432                 TAILQ_INIT(&callwheel[i]);
 433         }
 434
 435 #if defined(USERCONFIG)
 436         userconfig();
 437         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 438 #endif
 439
 440         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 441             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 442
 443         /*
 444          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 445          */
 446         bufinit();
 447         vm_pager_bufferinit();
 448
 449 #ifdef SMP
 450         /*
 451          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 452          */
 453         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 454         mp_announce();
 455 #endif  /* SMP */
 456         cpu_setregs();
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Send an interrupt to process.
 461  *
 462  * Stack is set up to allow sigcode stored
 463  * at top to call routine, followed by kcall
 464  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 465  * resets the signal mask, the stack, and the
 466  * frame pointer, it returns to the user
 467  * specified pc, psl.
 468  */
 469 static void
 470 osendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 471 {
 472         struct proc *p = curproc;
 473         struct trapframe *regs;
 474         struct osigframe *fp;
 475         struct osigframe sf;
 476         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 477         int oonstack;
 478
 479         regs = p->p_md.md_regs;
 480         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 481
 482         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 483         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) && !oonstack &&
 484             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 485                 fp = (struct osigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 486                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct osigframe));
 487                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 488         }
 489         else
 490                 fp = (struct osigframe *)regs->tf_esp - 1;
 491
 492         /* Translate the signal if appropriate */
 493         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 494                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 495                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 496         }
 497
 498         /* Build the argument list for the signal handler. */
 499         sf.sf_signum = sig;
 500         sf.sf_scp = (register_t)&fp->sf_siginfo.si_sc;
 501         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 502                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 503                 sf.sf_arg2 = (register_t)&fp->sf_siginfo;
 504                 sf.sf_siginfo.si_signo = sig;
 505                 sf.sf_siginfo.si_code = code;
 506                 sf.sf_ahu.sf_action = (__osiginfohandler_t *)catcher;
 507         }
 508         else {
 509                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 510                 sf.sf_arg2 = code;
 511                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 512                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 513         }
 514
 515         /* save scratch registers */
 516         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_eax = regs->tf_eax;
 517         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ebx = regs->tf_ebx;
 518         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ecx = regs->tf_ecx;
 519         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edx = regs->tf_edx;
 520         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_esi = regs->tf_esi;
 521         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_edi = regs->tf_edi;
 522         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_cs = regs->tf_cs;
 523         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = regs->tf_ds;
 524         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ss = regs->tf_ss;
 525         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = regs->tf_es;
 526         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = regs->tf_fs;
 527         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = rgs();
 528         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_isp = regs->tf_isp;
 529
 530         /* Build the signal context to be used by sigreturn. */
 531         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_onstack = oonstack;
 532         SIG2OSIG(*mask, sf.sf_siginfo.si_sc.sc_mask);
 533         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_sp = regs->tf_esp;
 534         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fp = regs->tf_ebp;
 535         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_pc = regs->tf_eip;
 536         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps = regs->tf_eflags;
 537         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_trapno = regs->tf_trapno;
 538         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_err = regs->tf_err;
 539
 540         /*
 541          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 542          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 543          * eflags.
 544          */
 545         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 546                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 547                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 548
 549                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 550                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 551                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_es = tf->tf_vm86_es;
 552                 sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 553
 554                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 555                         sf.sf_siginfo.si_sc.sc_ps =
 556                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP))
 557                             | (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 558                 /* see sendsig for comment */
 559                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 560         }
 561
 562         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
 563         if (copyout(&sf, fp, sizeof(struct osigframe)) != 0) {
 564                 /*
 565                  * Something is wrong with the stack pointer.
 566                  * ...Kill the process.
 567                  */
 568                 sigexit(p, SIGILL);
 569         }
 570
 571         regs->tf_esp = (int)fp;
 572         regs->tf_eip = PS_STRINGS - szosigcode;
 573         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 574         regs->tf_cs = _ucodesel;
 575         regs->tf_ds = _udatasel;
 576         regs->tf_es = _udatasel;
 577         regs->tf_fs = _udatasel;
 578         load_gs(_udatasel);
 579         regs->tf_ss = _udatasel;
 580 }
 581
 582 void
 583 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 584         sig_t catcher;
 585         int sig;
 586         sigset_t *mask;
 587         u_long code;
 588 {
 589         struct proc *p = curproc;
 590         struct trapframe *regs;
 591         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 592         struct sigframe sf, *sfp;
 593         int oonstack;
 594
 595         if (SIGISMEMBER(psp->ps_osigset, sig)) {
 596                 osendsig(catcher, sig, mask, code);
 597                 return;
 598         }
 599
 600         regs = p->p_md.md_regs;
 601         oonstack = (p->p_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 602
 603         /* save user context */
 604         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 605         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 606         sf.sf_uc.uc_stack = p->p_sigstk;
 607         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 608         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 609         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 610
 611         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 612         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 613             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 614                 sfp = (struct sigframe *)(p->p_sigstk.ss_sp +
 615                     p->p_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 616                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 617         }
 618         else
 619                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 620
 621         /* Translate the signal is appropriate */
 622         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 623                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 624                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 625         }
 626
 627         /* Build the argument list for the signal handler. */
 628         sf.sf_signum = sig;
 629         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 630         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_siginfo, sig)) {
 631                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 632                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 633                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 634
 635                 /* fill siginfo structure */
 636                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 637                 sf.sf_si.si_code = code;
 638                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 639         }
 640         else {
 641                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 642                 sf.sf_siginfo = code;
 643                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 644                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 645         }
 646
 647         /*
 648          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 649          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 650          * eflags.
 651          */
 652         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 653                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 654                 struct vm86_kernel *vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 655
 656                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 657                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 658                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 659                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 660
 661                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 662                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 663                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 664                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 665
 666                 /*
 667                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 668                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 669                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 670                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 671                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 672                  */
 673                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 674         }
 675
 676         /*
 677          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 678          */
 679         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 680                 /*
 681                  * Something is wrong with the stack pointer.
 682                  * ...Kill the process.
 683                  */
 684                 sigexit(p, SIGILL);
 685         }
 686
 687         regs->tf_esp = (int)sfp;
 688         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 689         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 690         regs->tf_cs = _ucodesel;
 691         regs->tf_ds = _udatasel;
 692         regs->tf_es = _udatasel;
 693         regs->tf_fs = _udatasel;
 694         load_gs(_udatasel);
 695         regs->tf_ss = _udatasel;
 696 }
 697
 698 /*
 699  * osigreturn_args(struct osigcontext *sigcntxp)
 700  *
 701  * System call to cleanup state after a signal
 702  * has been taken.  Reset signal mask and
 703  * stack state from context left by sendsig (above).
 704  * Return to previous pc and psl as specified by
 705  * context left by sendsig. Check carefully to
 706  * make sure that the user has not modified the
 707  * state to gain improper privileges.
 708  */
 709 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 710 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 711
 712 int
 713 osigreturn(struct osigreturn_args *uap)
 714 {
 715         struct proc *p = curproc;
 716         struct osigcontext *scp;
 717         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 718         int eflags;
 719
 720         scp = uap->sigcntxp;
 721
 722         if (!useracc((caddr_t)scp, sizeof (struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 723                 return(EFAULT);
 724
 725         eflags = scp->sc_ps;
 726         if (eflags & PSL_VM) {
 727                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 728                 struct vm86_kernel *vm86;
 729
 730                 /*
 731                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 732                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 733                  */
 734                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 735                         return (EINVAL);
 736                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 737                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 738                         return (EINVAL);
 739
 740                 /* go back to user mode if both flags are set */
 741                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 742                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 743
 744                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 745                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 746                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 747                 } else {
 748                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 749                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 750                 }
 751                 tf->tf_vm86_ds = scp->sc_ds;
 752                 tf->tf_vm86_es = scp->sc_es;
 753                 tf->tf_vm86_fs = scp->sc_fs;
 754                 tf->tf_vm86_gs = scp->sc_gs;
 755                 tf->tf_ds = _udatasel;
 756                 tf->tf_es = _udatasel;
 757                 tf->tf_fs = _udatasel;
 758         } else {
 759                 /*
 760                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 761                  */
 762                 /*
 763                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 764                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 765                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 766                  * the signal context during signal handling and there is no
 767                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 768                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 769                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 770                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 771                  */
 772                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 773                         return(EINVAL);
 774                 }
 775
 776                 /*
 777                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 778                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 779                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 780                  */
 781                 if (!CS_SECURE(scp->sc_cs)) {
 782                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 783                         return(EINVAL);
 784                 }
 785                 regs->tf_ds = scp->sc_ds;
 786                 regs->tf_es = scp->sc_es;
 787                 regs->tf_fs = scp->sc_fs;
 788         }
 789
 790         /* restore scratch registers */
 791         regs->tf_eax = scp->sc_eax;
 792         regs->tf_ebx = scp->sc_ebx;
 793         regs->tf_ecx = scp->sc_ecx;
 794         regs->tf_edx = scp->sc_edx;
 795         regs->tf_esi = scp->sc_esi;
 796         regs->tf_edi = scp->sc_edi;
 797         regs->tf_cs = scp->sc_cs;
 798         regs->tf_ss = scp->sc_ss;
 799         regs->tf_isp = scp->sc_isp;
 800
 801         if (scp->sc_onstack & 01)
 802                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 803         else
 804                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 805
 806         SIGSETOLD(p->p_sigmask, scp->sc_mask);
 807         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 808         regs->tf_ebp = scp->sc_fp;
 809         regs->tf_esp = scp->sc_sp;
 810         regs->tf_eip = scp->sc_pc;
 811         regs->tf_eflags = eflags;
 812         return(EJUSTRETURN);
 813 }
 814
 815 /*
 816  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 817  */
 818 int
 819 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 820 {
 821         struct proc *p = curproc;
 822         struct trapframe *regs;
 823         ucontext_t *ucp;
 824         int cs, eflags;
 825
 826         ucp = uap->sigcntxp;
 827
 828         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(struct osigcontext), VM_PROT_READ))
 829                 return (EFAULT);
 830         if (((struct osigcontext *)ucp)->sc_trapno == 0x01d516)
 831                 return (osigreturn((struct osigreturn_args *)uap));
 832
 833         /*
 834          * Since ucp is not an osigcontext but a ucontext_t, we have to
 835          * check again if all of it is accessible.  A ucontext_t is
 836          * much larger, so instead of just checking for the pointer
 837          * being valid for the size of an osigcontext, now check for
 838          * it being valid for a whole, new-style ucontext_t.
 839          */
 840         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 841                 return (EFAULT);
 842
 843         regs = p->p_md.md_regs;
 844         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 845
 846         if (eflags & PSL_VM) {
 847                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 848                 struct vm86_kernel *vm86;
 849
 850                 /*
 851                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 852                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 853                  */
 854                 if (p->p_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 855                         return (EINVAL);
 856                 vm86 = &p->p_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 857                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 858                         return (EINVAL);
 859
 860                 /* go back to user mode if both flags are set */
 861                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 862                         trapsignal(p, SIGBUS, 0);
 863
 864                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 865                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 866                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 867                 } else {
 868                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 869                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 870                 }
 871                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 872                 tf->tf_eflags = eflags;
 873                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 874                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 875                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 876                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 877                 tf->tf_ds = _udatasel;
 878                 tf->tf_es = _udatasel;
 879                 tf->tf_fs = _udatasel;
 880         } else {
 881                 /*
 882                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 883                  */
 884                 /*
 885                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 886                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 887                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 888                  * the signal context during signal handling and there is no
 889                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 890                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 891                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 892                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 893                  */
 894                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 895                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 896                         return(EINVAL);
 897                 }
 898
 899                 /*
 900                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 901                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 902                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 903                  */
 904                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 905                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 906                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 907                         trapsignal(p, SIGBUS, T_PROTFLT);
 908                         return(EINVAL);
 909                 }
 910                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 911         }
 912
 913         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 914                 p->p_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 915         else
 916                 p->p_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 917
 918         p->p_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 919         SIG_CANTMASK(p->p_sigmask);
 920         return(EJUSTRETURN);
 921 }
 922
 923 /*
 924  * Machine dependent boot() routine
 925  *
 926  * I haven't seen anything to put here yet
 927  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 928  */
 929 void
 930 cpu_boot(int howto)
 931 {
 932 }
 933
 934 /*
 935  * Shutdown the CPU as much as possible
 936  */
 937 void
 938 cpu_halt(void)
 939 {
 940         for (;;)
 941                 __asm__ ("hlt");
 942 }
 943
 944 /*
 945  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 946  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 947  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 948  *
 949  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 950  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 951  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 952  * critical section.
 953  *
 954  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 955  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 956  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 957  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 958  */
 959 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 960 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 961     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 962
 963 void
 964 cpu_idle(void)
 965 {
 966         struct thread *td = curthread;
 967
 968         crit_exit();
 969         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 970         for (;;) {
 971                 /*
 972                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 973                  */
 974                 lwkt_switch();
 975
 976                 /*
 977                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 978                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 979                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 980                  */
 981                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 982                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 983                         /*
 984                          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 985                          * following the sti.
 986                          */
 987                         __asm __volatile("cli");
 988                         splz();
 989                         __asm __volatile("sti; hlt");
 990                 } else {
 991                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 992                         __asm __volatile("sti");
 993                 }
 994         }
 995 }
 996
 997 /*
 998  * Clear registers on exec
 999  */
1000 void
1001 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
1002         struct proc *p;
1003         u_long entry;
1004         u_long stack;
1005         u_long ps_strings;
1006 {
1007         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
1008         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
1009
1010         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
1011         pcb->pcb_gs = _udatasel;
1012         load_gs(_udatasel);
1013
1014 #ifdef USER_LDT
1015         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1016         user_ldt_free(pcb);
1017 #endif
1018
1019         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1020         regs->tf_eip = entry;
1021         regs->tf_esp = stack;
1022         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1023         regs->tf_ss = _udatasel;
1024         regs->tf_ds = _udatasel;
1025         regs->tf_es = _udatasel;
1026         regs->tf_fs = _udatasel;
1027         regs->tf_cs = _ucodesel;
1028
1029         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1030         regs->tf_ebx = ps_strings;
1031
1032         /*
1033          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1034          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1035          */
1036         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1037                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1038                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1039                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1040                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1041                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1042                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1043                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
1044                         /*
1045                          * Clear the debug registers on the running
1046                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1047                          * the next process we switch to.
1048                          */
1049                         reset_dbregs();
1050                 }
1051                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1056          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1057          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1058          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1059          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1060          */
1061         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1062
1063         /*
1064          * Arrange to trap the next npx or `fwait' instruction (see npx.c
1065          * for why fwait must be trapped at least if there is an npx or an
1066          * emulator).  This is mainly to handle the case where npx0 is not
1067          * configured, since the npx routines normally set up the trap
1068          * otherwise.  It should be done only at boot time, but doing it
1069          * here allows modifying `npx_exists' for testing the emulator on
1070          * systems with an npx.
1071          */
1072         load_cr0(rcr0() | CR0_MP | CR0_TS);
1073
1074 #if NNPX > 0
1075         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1076         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1077 #endif
1078
1079         /*
1080          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1081          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1082          * return value to 0.
1083          */
1084 }
1085
1086 void
1087 cpu_setregs(void)
1088 {
1089         unsigned int cr0;
1090
1091         cr0 = rcr0();
1092         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1093         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1094 #ifdef I386_CPU
1095         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
1096 #endif
1097                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1098         load_cr0(cr0);
1099         load_gs(_udatasel);
1100 }
1101
1102 static int
1103 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1104 {
1105         int error;
1106         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1107                 req);
1108         if (!error && req->newptr)
1109                 resettodr();
1110         return (error);
1111 }
1112
1113 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1114         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1115
1116 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1117         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1118
1119 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1120         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1121
1122 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1123         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1124
1125 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1126 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1127         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1128
1129 /*
1130  * Initialize 386 and configure to run kernel
1131  */
1132
1133 /*
1134  * Initialize segments & interrupt table
1135  */
1136
1137 int _default_ldt;
1138 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1139 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1140 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1141 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1142
1143 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1144 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1145
1146 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1147 extern int has_f00f_bug;
1148 #endif
1149
1150 static struct i386tss dblfault_tss;
1151 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1152
1153 extern  struct user *proc0paddr;
1154
1155
1156 /* software prototypes -- in more palatable form */
1157 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1158 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1159 {       0x0,                    /* segment base address  */
1160         0x0,                    /* length */
1161         0,                      /* segment type */
1162         0,                      /* segment descriptor priority level */
1163         0,                      /* segment descriptor present */
1164         0, 0,
1165         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1166         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1167 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1168 {       0x0,                    /* segment base address  */
1169         0xfffff,                /* length - all address space */
1170         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1171         0,                      /* segment descriptor priority level */
1172         1,                      /* segment descriptor present */
1173         0, 0,
1174         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1175         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1176 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1177 {       0x0,                    /* segment base address  */
1178         0xfffff,                /* length - all address space */
1179         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1180         0,                      /* segment descriptor priority level */
1181         1,                      /* segment descriptor present */
1182         0, 0,
1183         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1184         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1185 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1186 {       0x0,                    /* segment base address  */
1187         0xfffff,                /* length - all address space */
1188         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1189         0,                      /* segment descriptor priority level */
1190         1,                      /* segment descriptor present */
1191         0, 0,
1192         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1193         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1194 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1195 {
1196         0x0,                    /* segment base address */
1197         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1198         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1199         0,                      /* segment descriptor priority level */
1200         1,                      /* segment descriptor present */
1201         0, 0,
1202         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1203         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1204 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1205 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1206         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1207         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1208         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1209         1,                      /* segment descriptor present */
1210         0, 0,
1211         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1212         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1213 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1214 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1215         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1216         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1217         0,                      /* segment descriptor priority level */
1218         1,                      /* segment descriptor present */
1219         0, 0,
1220         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1221         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1222 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1223 {       0x0,                    /* segment base address  */
1224         0x0,                    /* length - all address space */
1225         0,                      /* segment type */
1226         0,                      /* segment descriptor priority level */
1227         0,                      /* segment descriptor present */
1228         0, 0,
1229         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1230         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1231 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1232 {       0x400,                  /* segment base address */
1233         0xfffff,                /* length */
1234         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1235         0,                      /* segment descriptor priority level */
1236         1,                      /* segment descriptor present */
1237         0, 0,
1238         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1239         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1240 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1241 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1242         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1243         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1244         0,                      /* segment descriptor priority level */
1245         1,                      /* segment descriptor present */
1246         0, 0,
1247         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1248         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1249 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1250 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1251         0xfffff,                /* length */
1252         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1253         0,                      /* segment descriptor priority level */
1254         1,                      /* segment descriptor present */
1255         0, 0,
1256         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1257         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1258 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1259 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1260         0xfffff,                /* length */
1261         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1262         0,                      /* segment descriptor priority level */
1263         1,                      /* segment descriptor present */
1264         0, 0,
1265         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1266         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1267 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1268 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1269         0xfffff,                /* length */
1270         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1271         0,                      /* segment descriptor priority level */
1272         1,                      /* segment descriptor present */
1273         0, 0,
1274         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1275         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1276 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1277 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1278         0xfffff,                /* length */
1279         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1280         0,                      /* segment descriptor priority level */
1281         1,                      /* segment descriptor present */
1282         0, 0,
1283         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1284         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1285 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1286 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1287         0xfffff,                /* length */
1288         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1289         0,                      /* segment descriptor priority level */
1290         1,                      /* segment descriptor present */
1291         0, 0,
1292         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1293         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1294 };
1295
1296 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1297         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1298 {       0x0,                    /* segment base address  */
1299         0x0,                    /* length - all address space */
1300         0,                      /* segment type */
1301         0,                      /* segment descriptor priority level */
1302         0,                      /* segment descriptor present */
1303         0, 0,
1304         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1305         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1306         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1307 {       0x0,                    /* segment base address  */
1308         0x0,                    /* length - all address space */
1309         0,                      /* segment type */
1310         0,                      /* segment descriptor priority level */
1311         0,                      /* segment descriptor present */
1312         0, 0,
1313         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1314         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1315         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1316 {       0x0,                    /* segment base address  */
1317         0x0,                    /* length - all address space */
1318         0,                      /* segment type */
1319         0,                      /* segment descriptor priority level */
1320         0,                      /* segment descriptor present */
1321         0, 0,
1322         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1323         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1324         /* Code Descriptor for user */
1325 {       0x0,                    /* segment base address  */
1326         0xfffff,                /* length - all address space */
1327         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1328         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1329         1,                      /* segment descriptor present */
1330         0, 0,
1331         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1332         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1333         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1334 {       0x0,                    /* segment base address  */
1335         0x0,                    /* length - all address space */
1336         0,                      /* segment type */
1337         0,                      /* segment descriptor priority level */
1338         0,                      /* segment descriptor present */
1339         0, 0,
1340         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1341         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1342         /* Data Descriptor for user */
1343 {       0x0,                    /* segment base address  */
1344         0xfffff,                /* length - all address space */
1345         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1346         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1347         1,                      /* segment descriptor present */
1348         0, 0,
1349         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1350         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1351 };
1352
1353 void
1354 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1355         int idx;
1356         inthand_t *func;
1357         int typ;
1358         int dpl;
1359         int selec;
1360 {
1361         struct gate_descriptor *ip;
1362
1363         ip = idt + idx;
1364         ip->gd_looffset = (int)func;
1365         ip->gd_selector = selec;
1366         ip->gd_stkcpy = 0;
1367         ip->gd_xx = 0;
1368         ip->gd_type = typ;
1369         ip->gd_dpl = dpl;
1370         ip->gd_p = 1;
1371         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1372 }
1373
1374 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1375
1376 extern inthand_t
1377         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1378         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1379         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1380         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(rsvd), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1381         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall);
1382 extern inthand_t
1383         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall);
1384
1385 void
1386 sdtossd(sd, ssd)
1387         struct segment_descriptor *sd;
1388         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1389 {
1390         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1391         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1392         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1393         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1394         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1395         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1396         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1397 }
1398
1399 #define PHYSMAP_SIZE    (2 * 8)
1400
1401 /*
1402  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1403  * available physical memory in the system, then test this memory and
1404  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1405  *
1406  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1407  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1408  *
1409  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1410  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1411  */
1412 static void
1413 getmemsize(int first)
1414 {
1415         int i, physmap_idx, pa_indx;
1416         int hasbrokenint12;
1417         u_int basemem, extmem;
1418         struct vm86frame vmf;
1419         struct vm86context vmc;
1420         vm_offset_t pa, physmap[PHYSMAP_SIZE];
1421         pt_entry_t pte;
1422         const char *cp;
1423         struct {
1424                 u_int64_t base;
1425                 u_int64_t length;
1426                 u_int32_t type;
1427         } *smap;
1428
1429         hasbrokenint12 = 0;
1430         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1431         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1432         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1433         basemem = 0;
1434
1435         /*
1436          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1437          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1438          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1439          */
1440         if (hasbrokenint12) {
1441                 goto int15e820;
1442         }
1443
1444         /*
1445          * Perform "base memory" related probes & setup
1446          */
1447         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1448         basemem = vmf.vmf_ax;
1449         if (basemem > 640) {
1450                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1451                         basemem);
1452                 basemem = 640;
1453         }
1454
1455         /*
1456          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1457          * between the end of base memory and the start of
1458          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1459          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1460          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1461          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1462          * to begin with and then parts of it are remapped.
1463          * The parts that aren't remapped form holes that
1464          * remain read-only and are unused by the kernel.
1465          * The base memory area is below the physical end of
1466          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1467          * The part of it from PAGE_SIZE to
1468          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1469          * remapped and used by the kernel later.)
1470          *
1471          * This code is similar to the code used in
1472          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1473          * allocated we simply change the mapping.
1474          */
1475         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1476              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1477                 pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1478                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1479         }
1480
1481         /*
1482          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1483          * that the bios can scribble on it.
1484          */
1485         pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1486         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1487                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1488
1489 int15e820:
1490         /*
1491          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1492          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1493          */
1494         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1495         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1496
1497         /*
1498          * get memory map with INT 15:E820
1499          */
1500 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1501 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1502
1503         vmc.npages = 0;
1504         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1505         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1506
1507         physmap_idx = 0;
1508         vmf.vmf_ebx = 0;
1509         do {
1510                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1511                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1512                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1513                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1514                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1515                         break;
1516                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1517                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1518                                 smap->type,
1519                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1520                                 (u_int32_t)smap->base,
1521                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1522                                 (u_int32_t)smap->length);
1523
1524                 if (smap->type != 0x01)
1525                         goto next_run;
1526
1527                 if (smap->length == 0)
1528                         goto next_run;
1529
1530                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1531                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1532                             (u_int)(smap->length / 1024));
1533                         goto next_run;
1534                 }
1535
1536                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1537                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1538                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1539                                         printf(
1540         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1541                                 goto next_run;
1542                         }
1543                 }
1544
1545                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1546                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1547                         goto next_run;
1548                 }
1549
1550                 physmap_idx += 2;
1551                 if (physmap_idx == PHYSMAP_SIZE) {
1552                         printf(
1553                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1554                         break;
1555                 }
1556                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1557                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1558 next_run:
1559         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1560
1561         /*
1562          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1563          */
1564         if (basemem == 0) {
1565                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1566                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1567                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1568                                 break;
1569                         }
1570                 }
1571
1572                 if (basemem == 0) {
1573                         basemem = 640;
1574                 }
1575
1576                 if (basemem > 640) {
1577                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1578                                 basemem);
1579                         basemem = 640;
1580                 }
1581
1582                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1583                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1584                         pte = (pt_entry_t)vtopte(pa + KERNBASE);
1585                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1586                 }
1587
1588                 pte = (pt_entry_t)vm86paddr;
1589                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1590                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1591         }
1592
1593         if (physmap[1] != 0)
1594                 goto physmap_done;
1595
1596         /*
1597          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1598          */
1599         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1600         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1601                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1602         } else {
1603 #if 0
1604                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1605                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1606                 extmem = vmf.vmf_ax;
1607 #else
1608                 /*
1609                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1610                  */
1611                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1612 #endif
1613         }
1614
1615         /*
1616          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1617          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1618          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1619          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1620          * them beyond the limit.
1621          *
1622          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1623          *      chop it to 15MB.
1624          */
1625         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1626                 extmem = 15 * 1024;
1627
1628         physmap[0] = 0;
1629         physmap[1] = basemem * 1024;
1630         physmap_idx = 2;
1631         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1632         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1633
1634 physmap_done:
1635         /*
1636          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1637          */
1638
1639 #ifdef SMP
1640         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1641         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1642
1643         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1644         mp_probe();
1645 #endif
1646
1647         /*
1648          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1649          * highest page of the physical address space.  It should be
1650          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1651          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1652          */
1653         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1654
1655 #ifdef MAXMEM
1656         Maxmem = MAXMEM / 4;
1657 #endif
1658
1659         /*
1660          * hw.maxmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1661          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1662          */
1663         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1664                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1665                 char *ep;
1666
1667                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1668                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1669                         switch(*ep) {
1670                         case 'g':
1671                         case 'G':
1672                                 AllowMem <<= 10;
1673                         case 'm':
1674                         case 'M':
1675                                 AllowMem <<= 10;
1676                         case 'k':
1677                         case 'K':
1678                                 AllowMem <<= 10;
1679                                 break;
1680                         default:
1681                                 AllowMem = sanity = 0;
1682                         }
1683                         if (AllowMem < sanity)
1684                                 AllowMem = 0;
1685                 }
1686                 if (AllowMem == 0)
1687                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1688                 else
1689                         Maxmem = atop(AllowMem);
1690         }
1691
1692         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1693             (boothowto & RB_VERBOSE))
1694                 printf("Physical memory use set to %uK\n", Maxmem * 4);
1695
1696         /*
1697          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1698          * extend the last memory segment to the new limit.
1699          */
1700         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1701                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1702
1703         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1704         pmap_bootstrap(first, 0);
1705
1706         /*
1707          * Size up each available chunk of physical memory.
1708          */
1709         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1710         pa_indx = 0;
1711         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1712         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1713 #if 0
1714         pte = (pt_entry_t)vtopte(KERNBASE);
1715 #else
1716         pte = (pt_entry_t)CMAP1;
1717 #endif
1718
1719         /*
1720          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1721          * round up the start address and round down the end address.
1722          */
1723         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1724                 vm_offset_t end;
1725
1726                 end = ptoa(Maxmem);
1727                 if (physmap[i + 1] < end)
1728                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1729                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1730                         int tmp, page_bad;
1731 #if 0
1732                         int *ptr = 0;
1733 #else
1734                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1735 #endif
1736
1737                         /*
1738                          * block out kernel memory as not available.
1739                          */
1740                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1741                                 continue;
1742
1743                         page_bad = FALSE;
1744
1745                         /*
1746                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1747                          */
1748                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1749                         invltlb();
1750
1751                         tmp = *(int *)ptr;
1752                         /*
1753                          * Test for alternating 1's and 0's
1754                          */
1755                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1756                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1757                                 page_bad = TRUE;
1758                         }
1759                         /*
1760                          * Test for alternating 0's and 1's
1761                          */
1762                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1763                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1764                         page_bad = TRUE;
1765                         }
1766                         /*
1767                          * Test for all 1's
1768                          */
1769                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1770                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1771                                 page_bad = TRUE;
1772                         }
1773                         /*
1774                          * Test for all 0's
1775                          */
1776                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1777                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1778                                 page_bad = TRUE;
1779                         }
1780                         /*
1781                          * Restore original value.
1782                          */
1783                         *(int *)ptr = tmp;
1784
1785                         /*
1786                          * Adjust array of valid/good pages.
1787                          */
1788                         if (page_bad == TRUE) {
1789                                 continue;
1790                         }
1791                         /*
1792                          * If this good page is a continuation of the
1793                          * previous set of good pages, then just increase
1794                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1795                          * Note that "end" points one higher than end,
1796                          * making the range >= start and < end.
1797                          * If we're also doing a speculative memory
1798                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1799                          * so that we keep going. The first bad page
1800                          * will terminate the loop.
1801                          */
1802                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1803                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1804                         } else {
1805                                 pa_indx++;
1806                                 if (pa_indx == PHYS_AVAIL_ARRAY_END) {
1807                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1808                                         pa_indx--;
1809                                         break;
1810                                 }
1811                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1812                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1813                         }
1814                         physmem++;
1815                 }
1816         }
1817         *pte = 0;
1818         invltlb();
1819
1820         /*
1821          * XXX
1822          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1823          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1824          * calculation, etc.).
1825          */
1826         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1827             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1828                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1829                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1830                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1831         }
1832
1833         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1834
1835         /* Trim off space for the message buffer. */
1836         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1837
1838         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1839 }
1840
1841 void
1842 init386(int first)
1843 {
1844         struct gate_descriptor *gdp;
1845         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1846         struct mdglobaldata *gd;
1847
1848         /*
1849          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1850          */
1851         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1852         bzero(gd, sizeof(*gd));
1853
1854         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1855
1856         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1857
1858         metadata_missing = 0;
1859         if (bootinfo.bi_modulep) {
1860                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1861                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1862         } else {
1863                 metadata_missing = 1;
1864         }
1865         if (bootinfo.bi_envp)
1866                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1867
1868         /* start with one cpu */
1869         ncpus = 1;
1870         /* Init basic tunables, hz etc */
1871         init_param1();
1872
1873         /*
1874          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1875          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1876          * the address space
1877          */
1878         /*
1879          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1880          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1881          */
1882         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1883         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1884
1885         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1886                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1887         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1888         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1889                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1890
1891         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1892
1893         /*
1894          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1895          * early in the boot sequence because the system assumes
1896          * that 'curthread' is never NULL.
1897          */
1898
1899         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1900 #ifdef BDE_DEBUGGER
1901                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1902                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1903                         continue;
1904 #endif
1905                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1906         }
1907
1908         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1909         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1910         lgdt(&r_gdt);
1911
1912         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1913         cpu_gdinit(gd, 0);
1914         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, 0, &gd->mi);
1915         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1916         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1917         proc0.p_thread = &thread0;
1918         proc0.p_flag |= P_CP_RELEASED;  /* early set.  See also init_main.c */
1919         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1920         thread0.td_proc = &proc0;
1921         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1922         safepri = thread0.td_cpl = SWI_MASK | HWI_MASK;
1923
1924         /* make ldt memory segments */
1925         /*
1926          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1927          * should be spelled ...MAX_USER...
1928          */
1929         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1930         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1931         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1932                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1933
1934         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1935         lldt(_default_ldt);
1936 #ifdef USER_LDT
1937         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1938 #endif
1939         /* spinlocks and the BGL */
1940         init_locks();
1941
1942         /* exceptions */
1943         for (x = 0; x < NIDT; x++)
1944                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1945         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1946         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1947         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1948         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1949         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1950         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1951         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1952         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1953         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1954         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1955         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1957         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1958         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1959         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1960         setidt(15, &IDTVEC(rsvd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1961         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1962         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1963         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1964         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1966                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1968                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1969
1970         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1971         r_idt.rd_base = (int) idt;
1972         lidt(&r_idt);
1973
1974         /*
1975          * Initialize the console before we print anything out.
1976          */
1977         cninit();
1978
1979         if (metadata_missing)
1980                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1981
1982 #if     NISA >0
1983         isa_defaultirq();
1984 #endif
1985         rand_initialize();
1986
1987 #ifdef DDB
1988         kdb_init();
1989         if (boothowto & RB_KDB)
1990                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1991 #endif
1992
1993         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1994         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1995         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1996         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1997
1998         /*
1999          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2000          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2001          */
2002         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2003         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2004         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2005         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2006         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2007         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2008         ltr(gsel_tss);
2009
2010         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2011             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2012         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2013             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2014         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2015         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2016         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2017         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2018             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2019         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2020         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2021         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2022
2023         vm86_initialize();
2024         getmemsize(first);
2025         init_param2(physmem);
2026
2027         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2028
2029         /* Map the message buffer. */
2030         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2031                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2032
2033         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2034
2035         /* make a call gate to reenter kernel with */
2036         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2037
2038         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2039         gdp->gd_looffset = x++;
2040         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2041         gdp->gd_stkcpy = 1;
2042         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2043         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2044         gdp->gd_p = 1;
2045         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2046
2047         /* XXX does this work? */
2048         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2049         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2050
2051         /* transfer to user mode */
2052
2053         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2054         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2055
2056         /* setup proc 0's pcb */
2057         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2058         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2059         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2060         proc0.p_md.md_regs = &proc0_tf;
2061 }
2062
2063 /*
2064  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2065  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2066  * data space were allocated in locore.
2067  *
2068  * Note: the idlethread's cpl is 0
2069  *
2070  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2071  */
2072 void
2073 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2074 {
2075         char *sp;
2076
2077         if (cpu)
2078                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2079
2080         sp = gd->mi.gd_prvspace->idlestack;
2081         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, sp, 0, &gd->mi);
2082         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2083         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2084         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2085         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2086 }
2087
2088 struct globaldata *
2089 globaldata_find(int cpu)
2090 {
2091         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2092         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2093 }
2094
2095 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2096 static void f00f_hack(void *unused);
2097 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2098
2099 static void
2100 f00f_hack(void *unused)
2101 {
2102         struct gate_descriptor *new_idt;
2103         vm_offset_t tmp;
2104
2105         if (!has_f00f_bug)
2106                 return;
2107
2108         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2109
2110         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2111
2112         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2113         if (tmp == 0)
2114                 panic("kmem_alloc returned 0");
2115         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2116                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2117         /* Put the first seven entries in the lower page */
2118         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2119         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2120         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2121         lidt(&r_idt);
2122         idt = new_idt;
2123         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2124                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2125                 panic("vm_map_protect failed");
2126         return;
2127 }
2128 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2129
2130 int
2131 ptrace_set_pc(p, addr)
2132         struct proc *p;
2133         unsigned long addr;
2134 {
2135         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2136         return (0);
2137 }
2138
2139 int
2140 ptrace_single_step(p)
2141         struct proc *p;
2142 {
2143         p->p_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2144         return (0);
2145 }
2146
2147 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2148         struct proc *p;
2149         vm_offset_t addr;
2150         size_t len;
2151 {
2152         vm_offset_t gap;
2153
2154         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2155                 return EPERM;
2156         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2157                 return 0;
2158
2159         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2160
2161         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2162                 return EPERM;
2163         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2164             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2165                 return 0;
2166         return EPERM;
2167 }
2168
2169 int ptrace_write_u(p, off, data)
2170         struct proc *p;
2171         vm_offset_t off;
2172         long data;
2173 {
2174         struct trapframe frame_copy;
2175         vm_offset_t min;
2176         struct trapframe *tp;
2177
2178         /*
2179          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2180          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2181          */
2182         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2183         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2184                 tp = p->p_md.md_regs;
2185                 frame_copy = *tp;
2186                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2187                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2188                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2189                         return (EINVAL);
2190                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2191                 return (0);
2192         }
2193
2194         /*
2195          * The PCB is at the end of the user area YYY
2196          */
2197         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2198         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2199         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2200                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2201                 return (0);
2202         }
2203         return (EFAULT);
2204 }
2205
2206 int
2207 fill_regs(p, regs)
2208         struct proc *p;
2209         struct reg *regs;
2210 {
2211         struct pcb *pcb;
2212         struct trapframe *tp;
2213
2214         tp = p->p_md.md_regs;
2215         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2216         regs->r_es = tp->tf_es;
2217         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2218         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2219         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2220         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2221         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2222         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2223         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2224         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2225         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2226         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2227         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2228         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2229         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2230         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2231         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
2232         return (0);
2233 }
2234
2235 int
2236 set_regs(p, regs)
2237         struct proc *p;
2238         struct reg *regs;
2239 {
2240         struct pcb *pcb;
2241         struct trapframe *tp;
2242
2243         tp = p->p_md.md_regs;
2244         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2245             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2246                 return (EINVAL);
2247         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2248         tp->tf_es = regs->r_es;
2249         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2250         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2251         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2252         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2253         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2254         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2255         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2256         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2257         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2258         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2259         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2260         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2261         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2262         pcb = p->p_thread->td_pcb;
2263         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2264         return (0);
2265 }
2266
2267 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2268 static void
2269 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2270         struct savexmm *sv_xmm;
2271         struct save87 *sv_87;
2272 {
2273         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2274         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2275         int i;
2276
2277         /* FPU control/status */
2278         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2279         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2280         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2281         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2282         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2283         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2284         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2285         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2286
2287         /* FPU registers */
2288         for (i = 0; i < 8; ++i)
2289                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2290
2291         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2292 }
2293
2294 static void
2295 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2296         struct save87 *sv_87;
2297         struct savexmm *sv_xmm;
2298 {
2299         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2300         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2301         int i;
2302
2303         /* FPU control/status */
2304         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2305         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2306         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2307         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2308         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2309         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2310         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2311         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2312
2313         /* FPU registers */
2314         for (i = 0; i < 8; ++i)
2315                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2316
2317         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2318 }
2319 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2320
2321 int
2322 fill_fpregs(p, fpregs)
2323         struct proc *p;
2324         struct fpreg *fpregs;
2325 {
2326 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2327         if (cpu_fxsr) {
2328                 fill_fpregs_xmm(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2329                                                 (struct save87 *)fpregs);
2330                 return (0);
2331         }
2332 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2333         bcopy(&p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2334         return (0);
2335 }
2336
2337 int
2338 set_fpregs(p, fpregs)
2339         struct proc *p;
2340         struct fpreg *fpregs;
2341 {
2342 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2343         if (cpu_fxsr) {
2344                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2345                                        &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2346                 return (0);
2347         }
2348 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2349         bcopy(fpregs, &p->p_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2350         return (0);
2351 }
2352
2353 int
2354 fill_dbregs(p, dbregs)
2355         struct proc *p;
2356         struct dbreg *dbregs;
2357 {
2358         struct pcb *pcb;
2359
2360         if (p == NULL) {
2361                 dbregs->dr0 = rdr0();
2362                 dbregs->dr1 = rdr1();
2363                 dbregs->dr2 = rdr2();
2364                 dbregs->dr3 = rdr3();
2365                 dbregs->dr4 = rdr4();
2366                 dbregs->dr5 = rdr5();
2367                 dbregs->dr6 = rdr6();
2368                 dbregs->dr7 = rdr7();
2369         }
2370         else {
2371                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2372                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2373                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2374                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2375                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2376                 dbregs->dr4 = 0;
2377                 dbregs->dr5 = 0;
2378                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2379                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2380         }
2381         return (0);
2382 }
2383
2384 int
2385 set_dbregs(p, dbregs)
2386         struct proc *p;
2387         struct dbreg *dbregs;
2388 {
2389         struct pcb *pcb;
2390         int i;
2391         u_int32_t mask1, mask2;
2392
2393         if (p == NULL) {
2394                 load_dr0(dbregs->dr0);
2395                 load_dr1(dbregs->dr1);
2396                 load_dr2(dbregs->dr2);
2397                 load_dr3(dbregs->dr3);
2398                 load_dr4(dbregs->dr4);
2399                 load_dr5(dbregs->dr5);
2400                 load_dr6(dbregs->dr6);
2401                 load_dr7(dbregs->dr7);
2402         }
2403         else {
2404                 /*
2405                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2406                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2407                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2408                  * TRCTRAP.
2409                  */
2410                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2411                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2412                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2413                                 return (EINVAL);
2414
2415                 pcb = p->p_thread->td_pcb;
2416
2417                 /*
2418                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2419                  * process's address space.  If a process could do this, it
2420                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2421                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2422                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2423                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2424                  * uid 0.
2425                  *
2426                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2427                  * address space is written into from within the kernel
2428                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2429                  * from within kernel mode?
2430                  */
2431
2432                 if (suser_cred(p->p_ucred, 0) != 0) {
2433                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2434                                 /* dr0 is enabled */
2435                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2436                                         return (EINVAL);
2437                         }
2438
2439                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2440                                 /* dr1 is enabled */
2441                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2442                                         return (EINVAL);
2443                         }
2444
2445                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2446                                 /* dr2 is enabled */
2447                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2448                                         return (EINVAL);
2449                         }
2450
2451                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2452                                 /* dr3 is enabled */
2453                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2454                                         return (EINVAL);
2455                         }
2456                 }
2457
2458                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2459                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2460                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2461                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2462                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2463                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2464
2465                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2466         }
2467
2468         return (0);
2469 }
2470
2471 /*
2472  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2473  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2474  */
2475 int
2476 user_dbreg_trap(void)
2477 {
2478         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2479         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2480         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2481         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2482         int i;
2483
2484         dr7 = rdr7();
2485         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2486                 /*
2487                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2488                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2489                  * hardware debug registers
2490                  */
2491                 return 0;
2492         }
2493
2494         nbp = 0;
2495         dr6 = rdr6();
2496         bp = dr6 & 0x0000000f;
2497
2498         if (!bp) {
2499                 /*
2500                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2501                  * trap was not caused by any of the debug registers
2502                  */
2503                 return 0;
2504         }
2505
2506         /*
2507          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2508          * which ones and if any of them are user space addresses
2509          */
2510
2511         if (bp & 0x01) {
2512                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2513         }
2514         if (bp & 0x02) {
2515                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2516         }
2517         if (bp & 0x04) {
2518                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2519         }
2520         if (bp & 0x08) {
2521                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2522         }
2523
2524         for (i=0; i<nbp; i++) {
2525                 if (addr[i] <
2526                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2527                         /*
2528                          * addr[i] is in user space
2529                          */
2530                         return nbp;
2531                 }
2532         }
2533
2534         /*
2535          * None of the breakpoints are in user space.
2536          */
2537         return 0;
2538 }
2539
2540
2541 #ifndef DDB
2542 void
2543 Debugger(const char *msg)
2544 {
2545         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2546 }
2547 #endif /* no DDB */
2548
2549 #include <sys/disklabel.h>
2550
2551 /*
2552  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2553  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2554  * if needed, and signal errors or early completion.
2555  */
2556 int
2557 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2558 {
2559         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2560         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2561         int maxsz = p->p_size,
2562                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2563
2564         /* overwriting disk label ? */
2565         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2566         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2567 #if LABELSECTOR != 0
2568             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2569 #endif
2570             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2571                 bp->b_error = EROFS;
2572                 goto bad;
2573         }
2574
2575 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2576         /* overwriting master boot record? */
2577         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2578             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2579                 bp->b_error = EROFS;
2580                 goto bad;
2581         }
2582 #endif
2583
2584         /* beyond partition? */
2585         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2586                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2587                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2588                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2589                         return(0);
2590                 }
2591                 /* or truncate if part of it fits */
2592                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2593                 if (sz <= 0) {
2594                         bp->b_error = EINVAL;
2595                         goto bad;
2596                 }
2597                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2598         }
2599
2600         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2601         return(1);
2602
2603 bad:
2604         bp->b_flags |= B_ERROR;
2605         return(-1);
2606 }
2607
2608 #ifdef DDB
2609
2610 /*
2611  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2612  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2613  * called inside DDB.
2614  *
2615  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2616  */
2617
2618 #undef inb
2619 #undef outb
2620
2621 /* silence compiler warnings */
2622 u_char inb(u_int);
2623 void outb(u_int, u_char);
2624
2625 u_char
2626 inb(u_int port)
2627 {
2628         u_char  data;
2629         /*
2630          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2631          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2632          * if we tell it to load (u_short) port.
2633          */
2634         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2635         return (data);
2636 }
2637
2638 void
2639 outb(u_int port, u_char data)
2640 {
2641         u_char  al;
2642         /*
2643          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2644          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2645          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2646          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2647          */
2648         al = data;
2649         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2650 }
2651
2652 #endif /* DDB */
2653
2654
2655
2656 #include "opt_cpu.h"
2657 #include "opt_htt.h"
2658 #include "opt_user_ldt.h"
2659
2660
2661 /*
2662  * initialize all the SMP locks
2663  */
2664
2665 /* critical region around IO APIC, apic_imen */
2666 struct spinlock imen_spinlock;
2667
2668 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2669 struct spinlock fast_intr_spinlock;
2670
2671 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2672 struct spinlock mpintr_spinlock;
2673
2674 /* critical region around INTR() routines */
2675 struct spinlock intr_spinlock;
2676
2677 /* lock region used by kernel profiling */
2678 struct spinlock mcount_spinlock;
2679
2680 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2681 struct spinlock com_spinlock;
2682
2683 /* locks kernel printfs */
2684 struct spinlock cons_spinlock;
2685
2686 /* lock regions around the clock hardware */
2687 struct spinlock clock_spinlock;
2688
2689 /* lock around the MP rendezvous */
2690 struct spinlock smp_rv_spinlock;
2691
2692 static void
2693 init_locks(void)
2694 {
2695         /*
2696          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2697          */
2698         /*
2699          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2700          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2701          */
2702 #ifdef SMP
2703         cpu_get_initial_mplock();
2704 #endif
2705         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2706         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2707         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2708         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2709         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2710         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2711         spin_lock_init(&com_spinlock);
2712         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2713         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2714 }
2715