sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  */
  40
  41 #include "use_npx.h"
  42 #include "use_isa.h"
  43 #include "opt_atalk.h"
  44 #include "opt_compat.h"
  45 #include "opt_cpu.h"
  46 #include "opt_ddb.h"
  47 #include "opt_directio.h"
  48 #include "opt_inet.h"
  49 #include "opt_ipx.h"
  50 #include "opt_maxmem.h"
  51 #include "opt_msgbuf.h"
  52 #include "opt_perfmon.h"
  53 #include "opt_swap.h"
  54 #include "opt_userconfig.h"
  55 #include "opt_apic.h"
  56
  57 #include <sys/param.h>
  58 #include <sys/systm.h>
  59 #include <sys/sysproto.h>
  60 #include <sys/signalvar.h>
  61 #include <sys/kernel.h>
  62 #include <sys/linker.h>
  63 #include <sys/malloc.h>
  64 #include <sys/proc.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/buf.h>
  67 #include <sys/reboot.h>
  68 #include <sys/mbuf.h>
  69 #include <sys/msgbuf.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/vmmeter.h>
  73 #include <sys/bus.h>
  74 #include <sys/upcall.h>
  75 #include <sys/usched.h>
  76 #include <sys/reg.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 #include <sys/mplock2.h>
  90
  91 #include <sys/user.h>
  92 #include <sys/exec.h>
  93 #include <sys/cons.h>
  94
  95 #include <ddb/ddb.h>
  96
  97 #include <machine/cpu.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/md_var.h>
 102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 104 #include <machine/smp.h>
 105 #ifdef PERFMON
 106 #include <machine/perfmon.h>
 107 #endif
 108 #include <machine/cputypes.h>
 109
 110 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 111 #include <bus/isa/isa_device.h>
 112 #endif
 113 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 114 #include <bus/isa/rtc.h>
 115 #include <machine/vm86.h>
 116 #include <sys/random.h>
 117 #include <sys/ptrace.h>
 118 #include <machine/sigframe.h>
 119
 120 #include <sys/machintr.h>
 121
 122 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 123
 124 extern void init386(int first);
 125 extern void dblfault_handler(void);
 126
 127 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 128 extern void finishidentcpu(void);
 129 extern void panicifcpuunsupported(void);
 130 extern void initializecpu(void);
 131
 132 static void cpu_startup(void *);
 133 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 134 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
 135 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
 136 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 137 #ifdef DIRECTIO
 138 extern void ffs_rawread_setup(void);
 139 #endif /* DIRECTIO */
 140 static void init_locks(void);
 141
 142 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 143
 144 int     _udatasel, _ucodesel;
 145 u_int   atdevbase;
 146 #ifdef SMP
 147 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
 148 #else
 149 int64_t tsc_offsets[1];
 150 #endif
 151
 152 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 153 extern int swtch_optim_stats;
 154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 155         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 156 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 157         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 158 #endif
 159
 160 int physmem = 0;
 161
 162 u_long ebda_addr = 0;
 163
 164 static int
 165 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 166 {
 167         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 168         return (error);
 169 }
 170
 171 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 172         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 173
 174 static int
 175 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 176 {
 177         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 178                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 179         return (error);
 180 }
 181
 182 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 183         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 184
 185 static int
 186 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 187 {
 188         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 189                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 190         return (error);
 191 }
 192
 193 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 194         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 195
 196 vm_paddr_t Maxmem;
 197 vm_paddr_t Realmem;
 198
 199 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 200 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 201
 202
 203 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 204 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 205 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 206 static struct trapframe proc0_tf;
 207
 208 static void
 209 cpu_startup(void *dummy)
 210 {
 211         caddr_t v;
 212         vm_size_t size = 0;
 213         vm_offset_t firstaddr;
 214
 215         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 216                 bootverbose++;
 217
 218         /*
 219          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 220          */
 221         kprintf("%s", version);
 222         startrtclock();
 223         printcpuinfo();
 224         panicifcpuunsupported();
 225 #ifdef PERFMON
 226         perfmon_init();
 227 #endif
 228         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 229                 (intmax_t)Realmem,
 230                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
 231         /*
 232          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 233          */
 234         if (bootverbose) {
 235                 int indx;
 236
 237                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 238                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 239                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 240
 241                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 242                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 243                             size1 / PAGE_SIZE);
 244                 }
 245         }
 246
 247         /*
 248          * Allocate space for system data structures.
 249          * The first available kernel virtual address is in "v".
 250          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 251          * As pages of memory are allocated and cleared,
 252          * "firstaddr" is incremented.
 253          * An index into the kernel page table corresponding to the
 254          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 255          */
 256
 257         /*
 258          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 259          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 260          * addresses to the various data structures.
 261          */
 262         firstaddr = 0;
 263 again:
 264         v = (caddr_t)firstaddr;
 265
 266 #define valloc(name, type, num) \
 267             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 268 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 269             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 270
 271         /*
 272          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 273          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 274          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 275          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 276          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 277          * maxbcache bytes.
 278          *
 279          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 280          */
 281         if (nbuf == 0) {
 282                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 283                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 284
 285                 nbuf = 50;
 286                 if (kbytes > 4096)
 287                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 288                 if (kbytes > 65536)
 289                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 290                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 291                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 296          * kernel_map.
 297          */
 298         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 299                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 300                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 301         }
 302
 303         /* limit to 128 on i386 */
 304         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
 305 #ifdef NSWBUF_MIN
 306         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 307                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 308 #endif
 309 #ifdef DIRECTIO
 310         ffs_rawread_setup();
 311 #endif
 312
 313         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 314         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 315
 316         /*
 317          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 318          */
 319         if (firstaddr == 0) {
 320                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 321                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 322                 if (firstaddr == 0)
 323                         panic("startup: no room for tables");
 324                 goto again;
 325         }
 326
 327         /*
 328          * End of second pass, addresses have been assigned
 329          */
 330         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 331                 panic("startup: table size inconsistency");
 332
 333         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 334                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 335         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 336                       (nbuf*BKVASIZE));
 337         buffer_map.system_map = 1;
 338         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 339                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 340         pager_map.system_map = 1;
 341
 342 #if defined(USERCONFIG)
 343         userconfig();
 344         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 345 #endif
 346
 347         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 348                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 349                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 350
 351         /*
 352          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 353          */
 354         bufinit();
 355         vm_pager_bufferinit();
 356
 357 #ifdef SMP
 358         /*
 359          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 360          */
 361         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 362         mp_announce();
 363 #endif  /* SMP */
 364         cpu_setregs();
 365 }
 366
 367 /*
 368  * Send an interrupt to process.
 369  *
 370  * Stack is set up to allow sigcode stored
 371  * at top to call routine, followed by kcall
 372  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 373  * resets the signal mask, the stack, and the
 374  * frame pointer, it returns to the user
 375  * specified pc, psl.
 376  */
 377 void
 378 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 379 {
 380         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 381         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 382         struct trapframe *regs;
 383         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 384         struct sigframe sf, *sfp;
 385         int oonstack;
 386
 387         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 388         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 389
 390         /* save user context */
 391         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 392         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 393         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 394         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 395         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 396
 397         /* make the size of the saved context visible to userland */
 398         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 399
 400         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 401         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 402                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 403
 404         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 405         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 406             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 407                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 408                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 409                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 410         } else {
 411                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 412         }
 413
 414         /* Translate the signal is appropriate */
 415         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 416                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 417                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 418         }
 419
 420         /* Build the argument list for the signal handler. */
 421         sf.sf_signum = sig;
 422         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 423         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 424                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 425                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 426                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 427
 428                 /* fill siginfo structure */
 429                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 430                 sf.sf_si.si_code = code;
 431                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 432         }
 433         else {
 434                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 435                 sf.sf_siginfo = code;
 436                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 437                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 438         }
 439
 440         /*
 441          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 442          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 443          * eflags.
 444          */
 445         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 446                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 447                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 448
 449                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 450                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 451                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 452                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 453
 454                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 455                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 456                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 457                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 458
 459                 /*
 460                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 461                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 462                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 463                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 464                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 465                  */
 466                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 467         }
 468
 469         /*
 470          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 471          */
 472         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 473
 474         /*
 475          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 476          */
 477         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 478                 /*
 479                  * Something is wrong with the stack pointer.
 480                  * ...Kill the process.
 481                  */
 482                 sigexit(lp, SIGILL);
 483         }
 484
 485         regs->tf_esp = (int)sfp;
 486         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 487
 488         /*
 489          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 490          * on function entry
 491          */
 492         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 493
 494         regs->tf_cs = _ucodesel;
 495         regs->tf_ds = _udatasel;
 496         regs->tf_es = _udatasel;
 497
 498         /*
 499          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 500          * the userland program might be using both.
 501          *
 502          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 503          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 504          * return to userland.
 505          */
 506         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 507                 regs->tf_fs = _udatasel;
 508                 regs->tf_gs = _udatasel;
 509         }
 510         regs->tf_ss = _udatasel;
 511 }
 512
 513 /*
 514  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 515  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 516  * issue.
 517  *
 518  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 519  * bad idea?
 520  */
 521 int
 522 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 523 {
 524         frame->tf_cs = _ucodesel;
 525         frame->tf_ds = _udatasel;
 526         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 527 #if 0
 528         frame->tf_fs = _udatasel;
 529         frame->tf_gs = _udatasel;
 530 #endif
 531         frame->tf_ss = _udatasel;
 532         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 533         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 534         return(0);
 535 }
 536
 537 int
 538 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 539 {
 540          struct segment_descriptor *desc;
 541          int i;
 542
 543          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 544                 desc = &tls->tls[i];
 545                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 546                         continue;
 547                 if (desc->sd_def32 == 0)
 548                         return(ENXIO);
 549                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 550                         return(ENXIO);
 551                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 552                         return(ENXIO);
 553                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 554                         return(ENXIO);
 555          }
 556          return(0);
 557 }
 558
 559 /*
 560  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 561  *
 562  * System call to cleanup state after a signal
 563  * has been taken.  Reset signal mask and
 564  * stack state from context left by sendsig (above).
 565  * Return to previous pc and psl as specified by
 566  * context left by sendsig. Check carefully to
 567  * make sure that the user has not modified the
 568  * state to gain improper privileges.
 569  *
 570  * MPSAFE
 571  */
 572 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 573 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 574
 575 int
 576 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 577 {
 578         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 579         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 580         struct trapframe *regs;
 581         ucontext_t uc;
 582         ucontext_t *ucp;
 583         int cs;
 584         int eflags;
 585         int error;
 586
 587         /*
 588          * We have to copy the information into kernel space so userland
 589          * can't modify it while we are sniffing it.
 590          */
 591         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 592         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 593         if (error)
 594                 return (error);
 595         ucp = &uc;
 596         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 597
 598         if (eflags & PSL_VM) {
 599                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 600                 struct vm86_kernel *vm86;
 601
 602                 /*
 603                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 604                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 605                  */
 606                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 607                         return (EINVAL);
 608                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 609                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 610                         return (EINVAL);
 611
 612                 /* go back to user mode if both flags are set */
 613                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 614                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 615
 616                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 617                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 618                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 619                 } else {
 620                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 621                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 622                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 623                 }
 624                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 625                 tf->tf_eflags = eflags;
 626                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 627                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 628                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 629                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 630                 tf->tf_ds = _udatasel;
 631                 tf->tf_es = _udatasel;
 632 #if 0
 633                 tf->tf_fs = _udatasel;
 634                 tf->tf_gs = _udatasel;
 635 #endif
 636         } else {
 637                 /*
 638                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 639                  */
 640                 /*
 641                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 642                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 643                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 644                  * the signal context during signal handling and there is no
 645                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 646                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 647                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 648                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 649                  */
 650                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 651                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 652                         return(EINVAL);
 653                 }
 654
 655                 /*
 656                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 657                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 658                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 659                  */
 660                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 661                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 662                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 663                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 664                         return(EINVAL);
 665                 }
 666                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 667         }
 668
 669         /*
 670          * Restore the FPU state from the frame
 671          */
 672         crit_enter();
 673         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 674
 675         /*
 676          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 677          * semantics against system calls.
 678          */
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 680                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 681
 682         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 683                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 684         else
 685                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 686
 687         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 688         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 689         crit_exit();
 690         return(EJUSTRETURN);
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 695  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 696  * already been pushed on the stack.
 697  */
 698 struct upc_frame {
 699         register_t      eax;
 700         register_t      ecx;
 701         register_t      edx;
 702         register_t      flags;
 703         register_t      oldip;
 704 };
 705
 706 void
 707 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 708 {
 709         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 710         struct trapframe *regs;
 711         struct upcall upcall;
 712         struct upc_frame upc_frame;
 713         int     crit_count = 0;
 714
 715         /*
 716          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 717          * context, switch back to the virtual kernel context before
 718          * trying to post the signal.
 719          */
 720         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 721                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 722                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 723         }
 724
 725         /*
 726          * Get the upcall data structure
 727          */
 728         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 729             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 730         ) {
 731                 vu->vu_pending = 0;
 732                 kprintf("bad upcall address\n");
 733                 return;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 738          * section count, mark the data structure as pending and return
 739          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 740          */
 741         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 742                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 743                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 744                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 745                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 746                 }
 747                 return;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 752          *
 753          * Bump our critical section count and set or clear the
 754          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 755          * pending.  The user will be responsible for calling
 756          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 757          */
 758         vu->vu_pending = 0;
 759         upcall.upc_pending = morepending;
 760         ++crit_count;
 761         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 762                 sizeof(upcall.upc_pending));
 763         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 764                 sizeof(int));
 765
 766         /*
 767          * Construct a stack frame and issue the upcall
 768          */
 769         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 770         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 771         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 772         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 773         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 774         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 775         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 776             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 777                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 778         } else {
 779                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 780                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 781                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 782                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 783                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 784         }
 785 }
 786
 787 /*
 788  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 789  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 790  * being overwritten by the syscall return value.
 791  *
 792  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 793  * and the function pointer in %eax.
 794  */
 795 int
 796 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 797 {
 798         struct upc_frame upc_frame;
 799         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 800         struct trapframe *regs;
 801         int error;
 802         struct upcall upcall;
 803         int crit_count;
 804
 805         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 806
 807         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 808         if (error == 0) {
 809             if (vu) {
 810                 /*
 811                  * This jumps us to the next ready context.
 812                  */
 813                 vu->vu_pending = 0;
 814                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 815                 crit_count = 0;
 816                 if (error == 0)
 817                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 818                 ++crit_count;
 819                 if (error == 0)
 820                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 821                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 822                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 823                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 824                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 825                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 826             } else {
 827                 /*
 828                  * This returns us to the originally interrupted code.
 829                  */
 830                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 831                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 832                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 833                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 834                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 835                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 836                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 837                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 838             }
 839         }
 840         if (error == 0)
 841                 error = EJUSTRETURN;
 842         return(error);
 843 }
 844
 845 /*
 846  * Machine dependent boot() routine
 847  *
 848  * I haven't seen anything to put here yet
 849  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 850  */
 851 void
 852 cpu_boot(int howto)
 853 {
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Shutdown the CPU as much as possible
 858  */
 859 void
 860 cpu_halt(void)
 861 {
 862         for (;;)
 863                 __asm__ __volatile("hlt");
 864 }
 865
 866 /*
 867  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 868  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 869  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 870  *
 871  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 872  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 873  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 874  * critical section.
 875  *
 876  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
 877  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
 878  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
 879  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
 880  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
 881  *
 882  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
 883  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
 884  */
 885 static int      cpu_idle_hlt = 2;
 886 static int      cpu_idle_hltcnt;
 887 static int      cpu_idle_spincnt;
 888 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 889     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 890 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 891     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 892 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 893     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 894
 895 static void
 896 cpu_idle_default_hook(void)
 897 {
 898         /*
 899          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 900          * following the sti.
 901          */
 902         __asm __volatile("sti; hlt");
 903 }
 904
 905 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 906 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 907
 908 void
 909 cpu_idle(void)
 910 {
 911         struct thread *td = curthread;
 912
 913         crit_exit();
 914         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
 915         for (;;) {
 916                 /*
 917                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 918                  */
 919                 lwkt_switch();
 920
 921                 /*
 922                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 923                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 924                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 925                  */
 926                 if (cpu_idle_hlt &&
 927                     (td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 928                         __asm __volatile("cli");
 929                         splz();
 930                         if ((td->td_gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
 931                                 if (cpu_idle_hlt == 1)
 932                                         cpu_idle_default_hook();
 933                                 else
 934                                         cpu_idle_hook();
 935                         }
 936                         __asm __volatile("sti");
 937                         ++cpu_idle_hltcnt;
 938                 } else {
 939                         splz();
 940                         __asm __volatile("sti");
 941                         ++cpu_idle_spincnt;
 942                 }
 943         }
 944 }
 945
 946 #ifdef SMP
 947
 948 /*
 949  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 950  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 951  * we let it spin.
 952  */
 953 void
 954 cpu_spinlock_contested(void)
 955 {
 956         cpu_pause();
 957 }
 958
 959 #endif
 960
 961 /*
 962  * Clear registers on exec
 963  */
 964 void
 965 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 966 {
 967         struct thread *td = curthread;
 968         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 969         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 970         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 971
 972         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 973         user_ldt_free(pcb);
 974
 975         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 976         regs->tf_eip = entry;
 977         regs->tf_esp = stack;
 978         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 979         regs->tf_ss = _udatasel;
 980         regs->tf_ds = _udatasel;
 981         regs->tf_es = _udatasel;
 982         regs->tf_fs = _udatasel;
 983         regs->tf_gs = _udatasel;
 984         regs->tf_cs = _ucodesel;
 985
 986         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 987         regs->tf_ebx = ps_strings;
 988
 989         /*
 990          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 991          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 992          */
 993         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 994                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 995                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 996                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 997                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 998                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 999                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1000                 if (pcb == td->td_pcb) {
1001                         /*
1002                          * Clear the debug registers on the running
1003                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1004                          * the next process we switch to.
1005                          */
1006                         reset_dbregs();
1007                 }
1008                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1009         }
1010
1011         /*
1012          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1013          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1014          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1015          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1016          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1017          */
1018         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1019
1020         /*
1021          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1022          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1023          * in npxdna().
1024          */
1025         crit_enter();
1026         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1027
1028 #if NNPX > 0
1029         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1030         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1031 #endif
1032         crit_exit();
1033
1034         /*
1035          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1036          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1037          * return value to 0.
1038          */
1039 }
1040
1041 void
1042 cpu_setregs(void)
1043 {
1044         unsigned int cr0;
1045
1046         cr0 = rcr0();
1047         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1048         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1049         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1050         load_cr0(cr0);
1051         load_gs(_udatasel);
1052 }
1053
1054 static int
1055 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1056 {
1057         int error;
1058         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1059                 req);
1060         if (!error && req->newptr)
1061                 resettodr();
1062         return (error);
1063 }
1064
1065 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1066         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1067
1068 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1069         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1070
1071 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1072         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1073
1074 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1075         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1076
1077 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1078 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1079         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1080
1081 /*
1082  * Initialize 386 and configure to run kernel
1083  */
1084
1085 /*
1086  * Initialize segments & interrupt table
1087  */
1088
1089 int _default_ldt;
1090 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1091 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1092 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1093 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1094
1095 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1096 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1097
1098 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1099 extern int has_f00f_bug;
1100 #endif
1101
1102 static struct i386tss dblfault_tss;
1103 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1104
1105 extern  struct user *proc0paddr;
1106
1107
1108 /* software prototypes -- in more palatable form */
1109 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1110 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1111 {       0x0,                    /* segment base address  */
1112         0x0,                    /* length */
1113         0,                      /* segment type */
1114         0,                      /* segment descriptor priority level */
1115         0,                      /* segment descriptor present */
1116         0, 0,
1117         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1118         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1119 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1120 {       0x0,                    /* segment base address  */
1121         0xfffff,                /* length - all address space */
1122         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1123         0,                      /* segment descriptor priority level */
1124         1,                      /* segment descriptor present */
1125         0, 0,
1126         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1127         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1128 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1129 {       0x0,                    /* segment base address  */
1130         0xfffff,                /* length - all address space */
1131         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1132         0,                      /* segment descriptor priority level */
1133         1,                      /* segment descriptor present */
1134         0, 0,
1135         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1136         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1137 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1138 {       0x0,                    /* segment base address  */
1139         0xfffff,                /* length - all address space */
1140         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1141         0,                      /* segment descriptor priority level */
1142         1,                      /* segment descriptor present */
1143         0, 0,
1144         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1145         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1146 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1147 {
1148         0x0,                    /* segment base address */
1149         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1150         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1151         0,                      /* segment descriptor priority level */
1152         1,                      /* segment descriptor present */
1153         0, 0,
1154         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1155         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1156 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1157 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1158         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1159         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1160         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1161         1,                      /* segment descriptor present */
1162         0, 0,
1163         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1164         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1165 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1166 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1167         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1168         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1169         0,                      /* segment descriptor priority level */
1170         1,                      /* segment descriptor present */
1171         0, 0,
1172         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1173         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1174 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1175 {       0x0,                    /* segment base address  */
1176         0x0,                    /* length - all address space */
1177         0,                      /* segment type */
1178         0,                      /* segment descriptor priority level */
1179         0,                      /* segment descriptor present */
1180         0, 0,
1181         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1182         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1183 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1184 {       0x400,                  /* segment base address */
1185         0xfffff,                /* length */
1186         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1187         0,                      /* segment descriptor priority level */
1188         1,                      /* segment descriptor present */
1189         0, 0,
1190         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1191         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1192 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1193 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1194         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1195         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         1,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1200         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1202 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1203         0xfffff,                /* length */
1204         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1205         0,                      /* segment descriptor priority level */
1206         1,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1209         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1211 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1212         0xfffff,                /* length */
1213         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1214         0,                      /* segment descriptor priority level */
1215         1,                      /* segment descriptor present */
1216         0, 0,
1217         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1218         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1219 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1220 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1221         0xfffff,                /* length */
1222         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1223         0,                      /* segment descriptor priority level */
1224         1,                      /* segment descriptor present */
1225         0, 0,
1226         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1227         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1228 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1229 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1230         0xfffff,                /* length */
1231         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1232         0,                      /* segment descriptor priority level */
1233         1,                      /* segment descriptor present */
1234         0, 0,
1235         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1236         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1237 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1238 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1239         0xfffff,                /* length */
1240         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1241         0,                      /* segment descriptor priority level */
1242         1,                      /* segment descriptor present */
1243         0, 0,
1244         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1245         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1246 /* GTLS_START 15 TLS */
1247 {       0x0,                    /* segment base address  */
1248         0x0,                    /* length */
1249         0,                      /* segment type */
1250         0,                      /* segment descriptor priority level */
1251         0,                      /* segment descriptor present */
1252         0, 0,
1253         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1254         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1255 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1256 {       0x0,                    /* segment base address  */
1257         0x0,                    /* length */
1258         0,                      /* segment type */
1259         0,                      /* segment descriptor priority level */
1260         0,                      /* segment descriptor present */
1261         0, 0,
1262         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1263         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1264 /* GTLS_END 17 TLS */
1265 {       0x0,                    /* segment base address  */
1266         0x0,                    /* length */
1267         0,                      /* segment type */
1268         0,                      /* segment descriptor priority level */
1269         0,                      /* segment descriptor present */
1270         0, 0,
1271         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1272         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1273 };
1274
1275 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1276         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1277 {       0x0,                    /* segment base address  */
1278         0x0,                    /* length - all address space */
1279         0,                      /* segment type */
1280         0,                      /* segment descriptor priority level */
1281         0,                      /* segment descriptor present */
1282         0, 0,
1283         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1284         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1285         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1286 {       0x0,                    /* segment base address  */
1287         0x0,                    /* length - all address space */
1288         0,                      /* segment type */
1289         0,                      /* segment descriptor priority level */
1290         0,                      /* segment descriptor present */
1291         0, 0,
1292         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1293         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1294         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1295 {       0x0,                    /* segment base address  */
1296         0x0,                    /* length - all address space */
1297         0,                      /* segment type */
1298         0,                      /* segment descriptor priority level */
1299         0,                      /* segment descriptor present */
1300         0, 0,
1301         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1302         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1303         /* Code Descriptor for user */
1304 {       0x0,                    /* segment base address  */
1305         0xfffff,                /* length - all address space */
1306         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1307         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1308         1,                      /* segment descriptor present */
1309         0, 0,
1310         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1311         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1312         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1313 {       0x0,                    /* segment base address  */
1314         0x0,                    /* length - all address space */
1315         0,                      /* segment type */
1316         0,                      /* segment descriptor priority level */
1317         0,                      /* segment descriptor present */
1318         0, 0,
1319         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1320         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1321         /* Data Descriptor for user */
1322 {       0x0,                    /* segment base address  */
1323         0xfffff,                /* length - all address space */
1324         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1325         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1326         1,                      /* segment descriptor present */
1327         0, 0,
1328         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1329         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1330 };
1331
1332 void
1333 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1334 {
1335         struct gate_descriptor *ip;
1336
1337         ip = idt + idx;
1338         ip->gd_looffset = (int)func;
1339         ip->gd_selector = selec;
1340         ip->gd_stkcpy = 0;
1341         ip->gd_xx = 0;
1342         ip->gd_type = typ;
1343         ip->gd_dpl = dpl;
1344         ip->gd_p = 1;
1345         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1346 }
1347
1348 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1349
1350 extern inthand_t
1351         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1352         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1353         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1354         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1355         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1356         IDTVEC(rsvd0);
1357 extern inthand_t
1358         IDTVEC(int0x80_syscall);
1359
1360 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1361 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1362 #endif
1363
1364 void
1365 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1366 {
1367         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1368         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1369         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1370         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1371         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1372         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1373         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1378  * available physical memory in the system, then test this memory and
1379  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1380  *
1381  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1382  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1383  *
1384  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1385  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1386  */
1387 static void
1388 getmemsize(int first)
1389 {
1390         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1391         int hasbrokenint12;
1392         u_int basemem, extmem;
1393         struct vm86frame vmf;
1394         struct vm86context vmc;
1395         vm_offset_t pa;
1396         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1397         pt_entry_t *pte;
1398         quad_t maxmem;
1399         struct {
1400                 u_int64_t base;
1401                 u_int64_t length;
1402                 u_int32_t type;
1403         } *smap;
1404         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1405
1406         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1407         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1408         basemem = 0;
1409
1410         /*
1411          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1412          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1413          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1414          */
1415         hasbrokenint12 = 0;
1416         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1417         if (hasbrokenint12) {
1418                 goto int15e820;
1419         }
1420
1421         /*
1422          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1423          * value give the bios some scribble space just in case.
1424          */
1425         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1426         basemem = vmf.vmf_ax;
1427         if (basemem > 640) {
1428                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1429                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1430                 basemem = 636;
1431         }
1432
1433         /*
1434          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1435          * between the end of base memory and the start of
1436          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1437          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1438          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1439          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1440          * to begin with and then parts of it are remapped.
1441          * The parts that aren't remapped form holes that
1442          * remain read-only and are unused by the kernel.
1443          * The base memory area is below the physical end of
1444          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1445          * The part of it from PAGE_SIZE to
1446          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1447          * remapped and used by the kernel later.)
1448          *
1449          * This code is similar to the code used in
1450          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1451          * allocated we simply change the mapping.
1452          */
1453         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1454              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1455                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1456                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1457         }
1458
1459         /*
1460          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1461          * that the bios can scribble on it.
1462          */
1463         pte = vm86paddr;
1464         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1465                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1466
1467 int15e820:
1468         /*
1469          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1470          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1471          */
1472         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1473         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1474
1475         /*
1476          * get memory map with INT 15:E820
1477          */
1478 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1479 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1480
1481         vmc.npages = 0;
1482         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1483         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1484
1485         physmap_idx = 0;
1486         vmf.vmf_ebx = 0;
1487         do {
1488                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1489                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1490                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1491                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1492                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1493                         break;
1494                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1495                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1496                                 smap->type,
1497                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1498                                 (u_int32_t)smap->base,
1499                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1500                                 (u_int32_t)smap->length);
1501
1502                 if (smap->type != 0x01)
1503                         goto next_run;
1504
1505                 if (smap->length == 0)
1506                         goto next_run;
1507
1508                 Realmem += smap->length;
1509
1510                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1511                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1512                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1513                         goto next_run;
1514                 }
1515
1516                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1517                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1518                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1519                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1520                                                 "memory region, ignoring "
1521                                                 "second region\n");
1522                                 }
1523                                 Realmem -= smap->length;
1524                                 goto next_run;
1525                         }
1526                 }
1527
1528                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1529                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1530                         goto next_run;
1531                 }
1532
1533                 physmap_idx += 2;
1534                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1535                         kprintf("Too many segments in the physical "
1536                                 "address map, giving up\n");
1537                         break;
1538                 }
1539                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1540                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1541 next_run:
1542                 ; /* fix GCC3.x warning */
1543         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1544
1545         /*
1546          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1547          */
1548         if (basemem == 0) {
1549                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1550                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1551                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1552                                 break;
1553                         }
1554                 }
1555
1556                 if (basemem == 0) {
1557                         basemem = 640;
1558                 }
1559
1560                 if (basemem > 640) {
1561                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1562                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1563                         basemem = 640;
1564                 }
1565
1566                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1567                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1568                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1569                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1570                 }
1571
1572                 pte = vm86paddr;
1573                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1574                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1575         }
1576
1577         if (physmap[1] != 0)
1578                 goto physmap_done;
1579
1580         /*
1581          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1582          */
1583         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1584         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1585                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1586         } else {
1587 #if 0
1588                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1589                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1590                 extmem = vmf.vmf_ax;
1591 #else
1592                 /*
1593                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1594                  */
1595                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1596 #endif
1597         }
1598
1599         /*
1600          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1601          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1602          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1603          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1604          * them beyond the limit.
1605          *
1606          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1607          *      chop it to 15MB.
1608          */
1609         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1610                 extmem = 15 * 1024;
1611
1612         physmap[0] = 0;
1613         physmap[1] = basemem * 1024;
1614         physmap_idx = 2;
1615         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1616         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1617
1618 physmap_done:
1619         /*
1620          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1621          */
1622
1623 #ifdef SMP
1624         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1625         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1626
1627         /* Save EBDA address, if any */
1628         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1629         ebda_addr <<= 4;
1630 #endif
1631
1632         /*
1633          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1634          * highest page of the physical address space.  It should be
1635          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1636          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1637          */
1638         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1639
1640 #ifdef MAXMEM
1641         Maxmem = MAXMEM / 4;
1642 #endif
1643
1644         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1645                 Maxmem = atop(maxmem);
1646
1647         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1648             (boothowto & RB_VERBOSE))
1649                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1650
1651         /*
1652          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1653          * extend the last memory segment to the new limit.
1654          */
1655         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1656                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1657
1658         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1659         pmap_bootstrap(first, 0);
1660
1661         /*
1662          * Size up each available chunk of physical memory.
1663          */
1664         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1665         pa_indx = 0;
1666         da_indx = 1;
1667         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1668         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1669         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1670
1671         pte = CMAP1;
1672
1673         /*
1674          * Get dcons buffer address
1675          */
1676         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1677             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1678                 dcons_addr = 0;
1679
1680         /*
1681          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1682          * round up the start address and round down the end address.
1683          */
1684         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1685                 vm_offset_t end;
1686
1687                 end = ptoa(Maxmem);
1688                 if (physmap[i + 1] < end)
1689                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1690                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1691                         int tmp, page_bad, full;
1692 #if 0
1693                         int *ptr = 0;
1694 #else
1695                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1696 #endif
1697                         full = FALSE;
1698
1699                         /*
1700                          * block out kernel memory as not available.
1701                          */
1702                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1703                                 goto do_dump_avail;
1704
1705                         /*
1706                          * block out dcons buffer
1707                          */
1708                         if (dcons_addr > 0
1709                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1710                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1711                                 goto do_dump_avail;
1712
1713                         page_bad = FALSE;
1714
1715                         /*
1716                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1717                          */
1718                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1719                         cpu_invltlb();
1720
1721                         tmp = *(int *)ptr;
1722                         /*
1723                          * Test for alternating 1's and 0's
1724                          */
1725                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1726                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1727                                 page_bad = TRUE;
1728                         }
1729                         /*
1730                          * Test for alternating 0's and 1's
1731                          */
1732                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1733                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1734                         page_bad = TRUE;
1735                         }
1736                         /*
1737                          * Test for all 1's
1738                          */
1739                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1740                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1741                                 page_bad = TRUE;
1742                         }
1743                         /*
1744                          * Test for all 0's
1745                          */
1746                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1747                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1748                                 page_bad = TRUE;
1749                         }
1750                         /*
1751                          * Restore original value.
1752                          */
1753                         *(int *)ptr = tmp;
1754
1755                         /*
1756                          * Adjust array of valid/good pages.
1757                          */
1758                         if (page_bad == TRUE) {
1759                                 continue;
1760                         }
1761                         /*
1762                          * If this good page is a continuation of the
1763                          * previous set of good pages, then just increase
1764                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1765                          * Note that "end" points one higher than end,
1766                          * making the range >= start and < end.
1767                          * If we're also doing a speculative memory
1768                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1769                          * so that we keep going. The first bad page
1770                          * will terminate the loop.
1771                          */
1772                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1773                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1774                         } else {
1775                                 pa_indx++;
1776                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1777                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1778                                         pa_indx--;
1779                                         full = TRUE;
1780                                         goto do_dump_avail;
1781                                 }
1782                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1783                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1784                         }
1785                         physmem++;
1786 do_dump_avail:
1787                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1788                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1789                         } else {
1790                                 da_indx++;
1791                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1792                                         da_indx--;
1793                                         goto do_next;
1794                                 }
1795                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1796                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1797                         }
1798 do_next:
1799                         if (full)
1800                                 break;
1801
1802                 }
1803         }
1804         *pte = 0;
1805         cpu_invltlb();
1806
1807         /*
1808          * XXX
1809          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1810          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1811          * calculation, etc.).
1812          */
1813         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1814             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1815                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1816                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1817                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1818         }
1819
1820         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1821
1822         /* Trim off space for the message buffer. */
1823         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1824
1825         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1826 }
1827
1828 #ifdef SMP
1829 #ifdef APIC_IO
1830 int apic_io_enable = 1; /* Enabled by default for kernels compiled w/APIC_IO */
1831 #else
1832 int apic_io_enable = 0; /* Disabled by default for kernels compiled without */
1833 #endif
1834 TUNABLE_INT("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1835 extern struct machintr_abi MachIntrABI_APIC;
1836 #endif
1837
1838 extern struct machintr_abi MachIntrABI_ICU;
1839 struct machintr_abi MachIntrABI;
1840
1841 /*
1842  * IDT VECTORS:
1843  *      0       Divide by zero
1844  *      1       Debug
1845  *      2       NMI
1846  *      3       BreakPoint
1847  *      4       OverFlow
1848  *      5       Bound-Range
1849  *      6       Invalid OpCode
1850  *      7       Device Not Available (x87)
1851  *      8       Double-Fault
1852  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1853  *      10      Invalid-TSS
1854  *      11      Segment not present
1855  *      12      Stack
1856  *      13      General Protection
1857  *      14      Page Fault
1858  *      15      Reserved
1859  *      16      x87 FP Exception pending
1860  *      17      Alignment Check
1861  *      18      Machine Check
1862  *      19      SIMD floating point
1863  *      20-31   reserved
1864  *      32-255  INTn/external sources
1865  */
1866 void
1867 init386(int first)
1868 {
1869         struct gate_descriptor *gdp;
1870         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1871         struct mdglobaldata *gd;
1872
1873         /*
1874          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1875          */
1876         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1877         bzero(gd, sizeof(*gd));
1878
1879         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1880         thread0.td_gd = &gd->mi;
1881
1882         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1883
1884         metadata_missing = 0;
1885         if (bootinfo.bi_modulep) {
1886                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1887                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1888         } else {
1889                 metadata_missing = 1;
1890         }
1891         if (bootinfo.bi_envp)
1892                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1893
1894         /*
1895          * Setup MachIntrABI
1896          * XXX: Where is the correct place for it?
1897          */
1898         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1899 #ifdef SMP
1900         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1901         if (apic_io_enable)
1902                 MachIntrABI = MachIntrABI_APIC;
1903 #endif
1904
1905         /*
1906          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1907          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1908          */
1909         ncpus = 1;
1910         ncpus2 = 1;
1911         ncpus_fit = 1;
1912         /* Init basic tunables, hz etc */
1913         init_param1();
1914
1915         /*
1916          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1917          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1918          * the address space
1919          */
1920         /*
1921          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1922          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1923          */
1924         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1925         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1926
1927         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1928                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1929         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1930         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1931                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1932
1933         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1934
1935         /*
1936          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1937          * early in the boot sequence because the system assumes
1938          * that 'curthread' is never NULL.
1939          */
1940
1941         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1942 #ifdef BDE_DEBUGGER
1943                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1944                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1945                         continue;
1946 #endif
1947                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1948         }
1949
1950         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1951         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1952         lgdt(&r_gdt);
1953
1954         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1955         cpu_gdinit(gd, 0);
1956         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1957         safepri = TDPRI_MAX;
1958
1959         /* make ldt memory segments */
1960         /*
1961          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1962          * should be spelled ...MAX_USER...
1963          */
1964         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1965         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1966         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1967                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1968
1969         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1970         lldt(_default_ldt);
1971         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1972         /* spinlocks and the BGL */
1973         init_locks();
1974
1975         /*
1976          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1977          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1978          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1979          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1980          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1981          * determine the fault address.
1982          */
1983         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1984 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1985                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1986 #else
1987                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1988 #endif
1989         }
1990         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1991         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1992         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1993         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1994         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1995         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1996         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1997         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1998         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1999         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2000         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2001         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2002         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2003         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2004         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2005         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2006         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2007         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2008         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2009         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2010         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2011                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2012
2013         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2014         r_idt.rd_base = (int) idt;
2015         lidt(&r_idt);
2016
2017         /*
2018          * Initialize the console before we print anything out.
2019          */
2020         cninit();
2021
2022         if (metadata_missing)
2023                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2024
2025 #if     NISA >0
2026         isa_defaultirq();
2027 #endif
2028         rand_initialize();
2029
2030 #ifdef DDB
2031         kdb_init();
2032         if (boothowto & RB_KDB)
2033                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2034 #endif
2035
2036         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2037         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2040
2041         /*
2042          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2043          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2044          */
2045         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2046         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2047         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2048         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2049         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2050         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2051         ltr(gsel_tss);
2052
2053         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2054             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2055         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2056             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2057         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2058         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2059         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2060         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2061             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2062         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2063         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2064         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2065
2066         vm86_initialize();
2067         getmemsize(first);
2068         init_param2(physmem);
2069
2070         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2071
2072         /* Map the message buffer. */
2073         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2074                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2075
2076         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2077
2078         /* make a call gate to reenter kernel with */
2079         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2080
2081         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2082         gdp->gd_looffset = x++;
2083         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2084         gdp->gd_stkcpy = 1;
2085         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2086         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2087         gdp->gd_p = 1;
2088         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2089
2090         /* XXX does this work? */
2091         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2092         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2093
2094         /* transfer to user mode */
2095
2096         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2097         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2098
2099         /* setup proc 0's pcb */
2100         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2101         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2102         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2103         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2108  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2109  * data space were allocated in locore.
2110  *
2111  * Note: the idlethread's cpl is 0
2112  *
2113  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2114  */
2115 void
2116 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2117 {
2118         if (cpu)
2119                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2120
2121         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2122                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2123                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2124                         0, &gd->mi);
2125         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2126         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2127         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2128         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2129 }
2130
2131 int
2132 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2133 {
2134         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2135             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2136                 return (TRUE);
2137         }
2138         return (FALSE);
2139 }
2140
2141 struct globaldata *
2142 globaldata_find(int cpu)
2143 {
2144         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2145         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2146 }
2147
2148 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2149 static void f00f_hack(void *unused);
2150 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2151
2152 static void
2153 f00f_hack(void *unused)
2154 {
2155         struct gate_descriptor *new_idt;
2156         vm_offset_t tmp;
2157
2158         if (!has_f00f_bug)
2159                 return;
2160
2161         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2162
2163         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2164
2165         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2166         if (tmp == 0)
2167                 panic("kmem_alloc returned 0");
2168         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2169                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2170         /* Put the first seven entries in the lower page */
2171         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2172         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2173         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2174         lidt(&r_idt);
2175         idt = new_idt;
2176         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2177                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2178                 panic("vm_map_protect failed");
2179         return;
2180 }
2181 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2182
2183 int
2184 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2185 {
2186         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2187         return (0);
2188 }
2189
2190 int
2191 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2192 {
2193         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2194         return (0);
2195 }
2196
2197 int
2198 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2199 {
2200         struct trapframe *tp;
2201
2202         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2203         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2204         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2205         regs->r_es = tp->tf_es;
2206         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2207         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2208         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2209         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2210         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2211         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2212         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2213         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2214         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2215         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2216         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2217         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2218         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2219         return (0);
2220 }
2221
2222 int
2223 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2224 {
2225         struct trapframe *tp;
2226
2227         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2228         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2229             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2230                 return (EINVAL);
2231         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2232         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2233         tp->tf_es = regs->r_es;
2234         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2235         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2236         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2237         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2238         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2239         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2240         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2241         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2242         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2243         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2244         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2245         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2246         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2247         return (0);
2248 }
2249
2250 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2251 static void
2252 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2253 {
2254         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2255         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2256         int i;
2257
2258         /* FPU control/status */
2259         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2260         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2261         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2262         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2263         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2264         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2265         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2266         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2267
2268         /* FPU registers */
2269         for (i = 0; i < 8; ++i)
2270                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2271
2272         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2273 }
2274
2275 static void
2276 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2277 {
2278         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2279         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2280         int i;
2281
2282         /* FPU control/status */
2283         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2284         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2285         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2286         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2287         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2288         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2289         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2290         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2291
2292         /* FPU registers */
2293         for (i = 0; i < 8; ++i)
2294                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2295
2296         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2297 }
2298 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2299
2300 int
2301 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2302 {
2303 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2304         if (cpu_fxsr) {
2305                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2306                                 (struct save87 *)fpregs);
2307                 return (0);
2308         }
2309 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2310         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2311         return (0);
2312 }
2313
2314 int
2315 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2316 {
2317 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2318         if (cpu_fxsr) {
2319                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2320                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2321                 return (0);
2322         }
2323 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2324         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2325         return (0);
2326 }
2327
2328 int
2329 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2330 {
2331         if (lp == NULL) {
2332                 dbregs->dr0 = rdr0();
2333                 dbregs->dr1 = rdr1();
2334                 dbregs->dr2 = rdr2();
2335                 dbregs->dr3 = rdr3();
2336                 dbregs->dr4 = rdr4();
2337                 dbregs->dr5 = rdr5();
2338                 dbregs->dr6 = rdr6();
2339                 dbregs->dr7 = rdr7();
2340         } else {
2341                 struct pcb *pcb;
2342
2343                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2344                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2345                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2346                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2347                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2348                 dbregs->dr4 = 0;
2349                 dbregs->dr5 = 0;
2350                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2351                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2352         }
2353         return (0);
2354 }
2355
2356 int
2357 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2358 {
2359         if (lp == NULL) {
2360                 load_dr0(dbregs->dr0);
2361                 load_dr1(dbregs->dr1);
2362                 load_dr2(dbregs->dr2);
2363                 load_dr3(dbregs->dr3);
2364                 load_dr4(dbregs->dr4);
2365                 load_dr5(dbregs->dr5);
2366                 load_dr6(dbregs->dr6);
2367                 load_dr7(dbregs->dr7);
2368         } else {
2369                 struct pcb *pcb;
2370                 struct ucred *ucred;
2371                 int i;
2372                 uint32_t mask1, mask2;
2373
2374                 /*
2375                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2376                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2377                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2378                  * TRCTRAP.
2379                  */
2380                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2381                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2382                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2383                                 return (EINVAL);
2384
2385                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2386                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2387
2388                 /*
2389                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2390                  * process's address space.  If a process could do this, it
2391                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2392                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2393                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2394                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2395                  * uid 0.
2396                  *
2397                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2398                  * address space is written into from within the kernel
2399                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2400                  * from within kernel mode?
2401                  */
2402
2403                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2404                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2405                                 /* dr0 is enabled */
2406                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2407                                         return (EINVAL);
2408                         }
2409
2410                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2411                                 /* dr1 is enabled */
2412                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2413                                         return (EINVAL);
2414                         }
2415
2416                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2417                                 /* dr2 is enabled */
2418                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2419                                         return (EINVAL);
2420                         }
2421
2422                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2423                                 /* dr3 is enabled */
2424                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2425                                         return (EINVAL);
2426                         }
2427                 }
2428
2429                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2430                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2431                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2432                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2433                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2434                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2435
2436                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2437         }
2438
2439         return (0);
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2444  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2445  */
2446 int
2447 user_dbreg_trap(void)
2448 {
2449         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2450         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2451         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2452         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2453         int i;
2454
2455         dr7 = rdr7();
2456         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2457                 /*
2458                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2459                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2460                  * hardware debug registers
2461                  */
2462                 return 0;
2463         }
2464
2465         nbp = 0;
2466         dr6 = rdr6();
2467         bp = dr6 & 0x0000000f;
2468
2469         if (!bp) {
2470                 /*
2471                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2472                  * trap was not caused by any of the debug registers
2473                  */
2474                 return 0;
2475         }
2476
2477         /*
2478          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2479          * which ones and if any of them are user space addresses
2480          */
2481
2482         if (bp & 0x01) {
2483                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2484         }
2485         if (bp & 0x02) {
2486                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2487         }
2488         if (bp & 0x04) {
2489                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2490         }
2491         if (bp & 0x08) {
2492                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2493         }
2494
2495         for (i=0; i<nbp; i++) {
2496                 if (addr[i] <
2497                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2498                         /*
2499                          * addr[i] is in user space
2500                          */
2501                         return nbp;
2502                 }
2503         }
2504
2505         /*
2506          * None of the breakpoints are in user space.
2507          */
2508         return 0;
2509 }
2510
2511
2512 #ifndef DDB
2513 void
2514 Debugger(const char *msg)
2515 {
2516         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2517 }
2518 #endif /* no DDB */
2519
2520 #ifdef DDB
2521
2522 /*
2523  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2524  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2525  * called inside DDB.
2526  *
2527  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2528  */
2529
2530 #undef inb
2531 #undef outb
2532
2533 /* silence compiler warnings */
2534 u_char inb(u_int);
2535 void outb(u_int, u_char);
2536
2537 u_char
2538 inb(u_int port)
2539 {
2540         u_char  data;
2541         /*
2542          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2543          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2544          * if we tell it to load (u_short) port.
2545          */
2546         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2547         return (data);
2548 }
2549
2550 void
2551 outb(u_int port, u_char data)
2552 {
2553         u_char  al;
2554         /*
2555          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2556          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2557          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2558          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2559          */
2560         al = data;
2561         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2562 }
2563
2564 #endif /* DDB */
2565
2566
2567
2568 #include "opt_cpu.h"
2569
2570
2571 /*
2572  * initialize all the SMP locks
2573  */
2574
2575 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2576 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2577
2578 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2579 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2580
2581 /* critical region around INTR() routines */
2582 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2583
2584 /* lock region used by kernel profiling */
2585 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2586
2587 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2588 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2589
2590 /* lock regions around the clock hardware */
2591 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2592
2593 /* lock around the MP rendezvous */
2594 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2595
2596 static void
2597 init_locks(void)
2598 {
2599 #ifdef SMP
2600         /*
2601          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2602          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2603          */
2604         cpu_get_initial_mplock();
2605 #endif
2606         /* DEPRECATED */
2607         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2608         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2609         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2610         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2611         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2612         spin_lock_init(&com_spinlock);
2613         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2614
2615         /* our token pool needs to work early */
2616         lwkt_token_pool_init();
2617 }