sys/platform/pc32/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/machdep.c,v 1.135 2008/08/02 01:14:43 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/priv.h>
  68 #include <sys/buf.h>
  69 #include <sys/reboot.h>
  70 #include <sys/mbuf.h>
  71 #include <sys/msgbuf.h>
  72 #include <sys/sysent.h>
  73 #include <sys/sysctl.h>
  74 #include <sys/vmmeter.h>
  75 #include <sys/bus.h>
  76 #include <sys/upcall.h>
  77 #include <sys/usched.h>
  78 #include <sys/reg.h>
  79
  80 #include <vm/vm.h>
  81 #include <vm/vm_param.h>
  82 #include <sys/lock.h>
  83 #include <vm/vm_kern.h>
  84 #include <vm/vm_object.h>
  85 #include <vm/vm_page.h>
  86 #include <vm/vm_map.h>
  87 #include <vm/vm_pager.h>
  88 #include <vm/vm_extern.h>
  89
  90 #include <sys/thread2.h>
  91 #include <sys/mplock2.h>
  92
  93 #include <sys/user.h>
  94 #include <sys/exec.h>
  95 #include <sys/cons.h>
  96
  97 #include <ddb/ddb.h>
  98
  99 #include <machine/cpu.h>
 100 #include <machine/clock.h>
 101 #include <machine/specialreg.h>
 102 #include <machine/bootinfo.h>
 103 #include <machine/md_var.h>
 104 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 105 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 106 #include <machine/smp.h>
 107 #ifdef PERFMON
 108 #include <machine/perfmon.h>
 109 #endif
 110 #include <machine/cputypes.h>
 111
 112 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 113 #include <bus/isa/isa_device.h>
 114 #endif
 115 #include <machine_base/isa/intr_machdep.h>
 116 #include <bus/isa/rtc.h>
 117 #include <machine/vm86.h>
 118 #include <sys/random.h>
 119 #include <sys/ptrace.h>
 120 #include <machine/sigframe.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 = 0;
 197
 198 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 199 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 200
 201
 202 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 203 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 204 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 205 static struct trapframe proc0_tf;
 206
 207 static void
 208 cpu_startup(void *dummy)
 209 {
 210         caddr_t v;
 211         vm_size_t size = 0;
 212         vm_offset_t firstaddr;
 213
 214         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 215                 bootverbose++;
 216
 217         /*
 218          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 219          */
 220         kprintf("%s", version);
 221         startrtclock();
 222         printcpuinfo();
 223         panicifcpuunsupported();
 224 #ifdef PERFMON
 225         perfmon_init();
 226 #endif
 227         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
 228                 (intmax_t)ptoa(Maxmem), (intmax_t)ptoa(Maxmem) / 1024 / 1024);
 229         /*
 230          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 231          */
 232         if (bootverbose) {
 233                 int indx;
 234
 235                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
 236                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 237                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 238
 239                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 240                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 241                             size1 / PAGE_SIZE);
 242                 }
 243         }
 244
 245         /*
 246          * Allocate space for system data structures.
 247          * The first available kernel virtual address is in "v".
 248          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 249          * As pages of memory are allocated and cleared,
 250          * "firstaddr" is incremented.
 251          * An index into the kernel page table corresponding to the
 252          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 253          */
 254
 255         /*
 256          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 257          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 258          * addresses to the various data structures.
 259          */
 260         firstaddr = 0;
 261 again:
 262         v = (caddr_t)firstaddr;
 263
 264 #define valloc(name, type, num) \
 265             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 266 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 267             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 268
 269         /*
 270          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 271          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 272          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 273          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 274          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 275          * maxbcache bytes.
 276          *
 277          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 278          */
 279         if (nbuf == 0) {
 280                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 281                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 282
 283                 nbuf = 50;
 284                 if (kbytes > 4096)
 285                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 286                 if (kbytes > 65536)
 287                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 288                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 289                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 290         }
 291
 292         /*
 293          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 294          * kernel_map.
 295          */
 296         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
 297                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
 298                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 299         }
 300
 301         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 302 #ifdef NSWBUF_MIN
 303         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 304                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 305 #endif
 306 #ifdef DIRECTIO
 307         ffs_rawread_setup();
 308 #endif
 309
 310         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 311         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 312
 313         /*
 314          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 315          */
 316         if (firstaddr == 0) {
 317                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 318                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
 319                 if (firstaddr == 0)
 320                         panic("startup: no room for tables");
 321                 goto again;
 322         }
 323
 324         /*
 325          * End of second pass, addresses have been assigned
 326          */
 327         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 328                 panic("startup: table size inconsistency");
 329
 330         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
 331                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 332         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 333                       (nbuf*BKVASIZE));
 334         buffer_map.system_map = 1;
 335         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
 336                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 337         pager_map.system_map = 1;
 338
 339 #if defined(USERCONFIG)
 340         userconfig();
 341         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 342 #endif
 343
 344         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
 345                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
 346                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
 347
 348         /*
 349          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 350          */
 351         bufinit();
 352         vm_pager_bufferinit();
 353
 354 #ifdef SMP
 355         /*
 356          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 357          */
 358         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 359         mp_announce();
 360 #endif  /* SMP */
 361         cpu_setregs();
 362 }
 363
 364 /*
 365  * Send an interrupt to process.
 366  *
 367  * Stack is set up to allow sigcode stored
 368  * at top to call routine, followed by kcall
 369  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 370  * resets the signal mask, the stack, and the
 371  * frame pointer, it returns to the user
 372  * specified pc, psl.
 373  */
 374 void
 375 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
 376 {
 377         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 378         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 379         struct trapframe *regs;
 380         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 381         struct sigframe sf, *sfp;
 382         int oonstack;
 383
 384         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 385         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 386
 387         /* save user context */
 388         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 389         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 390         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 391         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 392         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
 393
 394         /* make the size of the saved context visible to userland */
 395         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
 396
 397         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
 398         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
 399                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
 400
 401         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 402         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 403             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 404                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 405                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 406                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 407         } else {
 408                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 409         }
 410
 411         /* Translate the signal is appropriate */
 412         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 413                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 414                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 415         }
 416
 417         /* Build the argument list for the signal handler. */
 418         sf.sf_signum = sig;
 419         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 420         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 421                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 422                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 423                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 424
 425                 /* fill siginfo structure */
 426                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 427                 sf.sf_si.si_code = code;
 428                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 429         }
 430         else {
 431                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 432                 sf.sf_siginfo = code;
 433                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 434                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 435         }
 436
 437         /*
 438          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 439          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 440          * eflags.
 441          */
 442         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 443                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 444                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 445
 446                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 447                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 448                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 449                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 450
 451                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 452                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 453                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 454                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 455
 456                 /*
 457                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 458                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 459                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 460                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 461                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 462                  */
 463                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 464         }
 465
 466         /*
 467          * Save the FPU state and reinit the FP unit
 468          */
 469         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
 470
 471         /*
 472          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 473          */
 474         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 475                 /*
 476                  * Something is wrong with the stack pointer.
 477                  * ...Kill the process.
 478                  */
 479                 sigexit(lp, SIGILL);
 480         }
 481
 482         regs->tf_esp = (int)sfp;
 483         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 484
 485         /*
 486          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
 487          * on function entry
 488          */
 489         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
 490
 491         regs->tf_cs = _ucodesel;
 492         regs->tf_ds = _udatasel;
 493         regs->tf_es = _udatasel;
 494
 495         /*
 496          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
 497          * the userland program might be using both.
 498          *
 499          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
 500          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
 501          * return to userland.
 502          */
 503         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
 504                 regs->tf_fs = _udatasel;
 505                 regs->tf_gs = _udatasel;
 506         }
 507         regs->tf_ss = _udatasel;
 508 }
 509
 510 /*
 511  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
 512  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
 513  * issue.
 514  *
 515  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
 516  * bad idea?
 517  */
 518 int
 519 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
 520 {
 521         frame->tf_cs = _ucodesel;
 522         frame->tf_ds = _udatasel;
 523         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
 524 #if 0
 525         frame->tf_fs = _udatasel;
 526         frame->tf_gs = _udatasel;
 527 #endif
 528         frame->tf_ss = _udatasel;
 529         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
 530         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 531         return(0);
 532 }
 533
 534 int
 535 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
 536 {
 537          struct segment_descriptor *desc;
 538          int i;
 539
 540          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
 541                 desc = &tls->tls[i];
 542                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
 543                         continue;
 544                 if (desc->sd_def32 == 0)
 545                         return(ENXIO);
 546                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
 547                         return(ENXIO);
 548                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
 549                         return(ENXIO);
 550                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
 551                         return(ENXIO);
 552          }
 553          return(0);
 554 }
 555
 556 /*
 557  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 558  *
 559  * System call to cleanup state after a signal
 560  * has been taken.  Reset signal mask and
 561  * stack state from context left by sendsig (above).
 562  * Return to previous pc and psl as specified by
 563  * context left by sendsig. Check carefully to
 564  * make sure that the user has not modified the
 565  * state to gain improper privileges.
 566  *
 567  * MPSAFE
 568  */
 569 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 570 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 571
 572 int
 573 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 574 {
 575         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 576         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 577         struct trapframe *regs;
 578         ucontext_t uc;
 579         ucontext_t *ucp;
 580         int cs;
 581         int eflags;
 582         int error;
 583
 584         /*
 585          * We have to copy the information into kernel space so userland
 586          * can't modify it while we are sniffing it.
 587          */
 588         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 589         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
 590         if (error)
 591                 return (error);
 592         ucp = &uc;
 593         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 594
 595         if (eflags & PSL_VM) {
 596                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 597                 struct vm86_kernel *vm86;
 598
 599                 /*
 600                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 601                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 602                  */
 603                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 604                         return (EINVAL);
 605                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 606                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 607                         return (EINVAL);
 608
 609                 /* go back to user mode if both flags are set */
 610                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 611                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
 612
 613                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 614                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 615                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 616                 } else {
 617                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 618                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
 619                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 620                 }
 621                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
 622                 tf->tf_eflags = eflags;
 623                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 624                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 625                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 626                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
 627                 tf->tf_ds = _udatasel;
 628                 tf->tf_es = _udatasel;
 629 #if 0
 630                 tf->tf_fs = _udatasel;
 631                 tf->tf_gs = _udatasel;
 632 #endif
 633         } else {
 634                 /*
 635                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 636                  */
 637                 /*
 638                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 639                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 640                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 641                  * the signal context during signal handling and there is no
 642                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 643                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 644                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 645                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 646                  */
 647                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 648                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 649                         return(EINVAL);
 650                 }
 651
 652                 /*
 653                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 654                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 655                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 656                  */
 657                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 658                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 659                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 660                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
 661                         return(EINVAL);
 662                 }
 663                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
 664         }
 665
 666         /*
 667          * Restore the FPU state from the frame
 668          */
 669         crit_enter();
 670         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
 671
 672         /*
 673          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
 674          * semantics against system calls.
 675          */
 676         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
 677                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
 678
 679         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 680                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 681         else
 682                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 683
 684         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 685         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 686         crit_exit();
 687         return(EJUSTRETURN);
 688 }
 689
 690 /*
 691  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 692  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 693  * already been pushed on the stack.
 694  */
 695 struct upc_frame {
 696         register_t      eax;
 697         register_t      ecx;
 698         register_t      edx;
 699         register_t      flags;
 700         register_t      oldip;
 701 };
 702
 703 void
 704 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 705 {
 706         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 707         struct trapframe *regs;
 708         struct upcall upcall;
 709         struct upc_frame upc_frame;
 710         int     crit_count = 0;
 711
 712         /*
 713          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
 714          * context, switch back to the virtual kernel context before
 715          * trying to post the signal.
 716          */
 717         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
 718                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
 719                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
 720         }
 721
 722         /*
 723          * Get the upcall data structure
 724          */
 725         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 726             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 727         ) {
 728                 vu->vu_pending = 0;
 729                 kprintf("bad upcall address\n");
 730                 return;
 731         }
 732
 733         /*
 734          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 735          * section count, mark the data structure as pending and return
 736          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 737          */
 738         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 739                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 740                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 741                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 742                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 743                 }
 744                 return;
 745         }
 746
 747         /*
 748          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 749          *
 750          * Bump our critical section count and set or clear the
 751          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 752          * pending.  The user will be responsible for calling
 753          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 754          */
 755         vu->vu_pending = 0;
 756         upcall.upc_pending = morepending;
 757         crit_count += TDPRI_CRIT;
 758         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 759                 sizeof(upcall.upc_pending));
 760         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 761                 sizeof(int));
 762
 763         /*
 764          * Construct a stack frame and issue the upcall
 765          */
 766         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 767         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 768         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 769         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 770         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 771         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 772         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 773             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 774                 kprintf("bad stack on upcall\n");
 775         } else {
 776                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 777                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 778                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 779                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 780                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 781         }
 782 }
 783
 784 /*
 785  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 786  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 787  * being overwritten by the syscall return value.
 788  *
 789  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 790  * and the function pointer in %eax.
 791  */
 792 int
 793 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 794 {
 795         struct upc_frame upc_frame;
 796         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 797         struct trapframe *regs;
 798         int error;
 799         struct upcall upcall;
 800         int crit_count;
 801
 802         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 803
 804         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 805         if (error == 0) {
 806             if (vu) {
 807                 /*
 808                  * This jumps us to the next ready context.
 809                  */
 810                 vu->vu_pending = 0;
 811                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 812                 crit_count = 0;
 813                 if (error == 0)
 814                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 815                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 816                 if (error == 0)
 817                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 818                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 819                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 820                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 821                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 822                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 823             } else {
 824                 /*
 825                  * This returns us to the originally interrupted code.
 826                  */
 827                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 828                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 829                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 830                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 831                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 832                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 833                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 834                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 835             }
 836         }
 837         if (error == 0)
 838                 error = EJUSTRETURN;
 839         return(error);
 840 }
 841
 842 /*
 843  * Machine dependent boot() routine
 844  *
 845  * I haven't seen anything to put here yet
 846  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 847  */
 848 void
 849 cpu_boot(int howto)
 850 {
 851 }
 852
 853 /*
 854  * Shutdown the CPU as much as possible
 855  */
 856 void
 857 cpu_halt(void)
 858 {
 859         for (;;)
 860                 __asm__ __volatile("hlt");
 861 }
 862
 863 /*
 864  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 865  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 866  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 867  *
 868  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 869  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 870  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 871  * critical section.
 872  *
 873  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 874  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 875  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 876  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 877  */
 878 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 879 static int      cpu_idle_hltcnt;
 880 static int      cpu_idle_spincnt;
 881 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 882     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 883 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 884     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 885 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 886     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 887
 888 static void
 889 cpu_idle_default_hook(void)
 890 {
 891         /*
 892          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 893          * following the sti.
 894          */
 895         __asm __volatile("sti; hlt");
 896 }
 897
 898 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 899 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 900
 901 void
 902 cpu_idle(void)
 903 {
 904         struct thread *td = curthread;
 905
 906         crit_exit();
 907         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 908         for (;;) {
 909                 /*
 910                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 911                  */
 912                 lwkt_switch();
 913
 914                 /*
 915                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 916                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 917                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 918                  */
 919                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 920                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 921                         __asm __volatile("cli");
 922                         splz();
 923                         if (!lwkt_runnable())
 924                             cpu_idle_hook();
 925 #ifdef SMP
 926                         else
 927                             __asm __volatile("pause");
 928 #endif
 929                         ++cpu_idle_hltcnt;
 930                 } else {
 931                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 932                         splz();
 933 #ifdef SMP
 934                         __asm __volatile("sti; pause");
 935 #else
 936                         __asm __volatile("sti");
 937 #endif
 938                         ++cpu_idle_spincnt;
 939                 }
 940         }
 941 }
 942
 943 #ifdef SMP
 944
 945 /*
 946  * This routine is called when the only runnable threads require
 947  * the MP lock, and the scheduler couldn't get it.  On a real cpu
 948  * we let the scheduler spin.
 949  */
 950 void
 951 cpu_mplock_contested(void)
 952 {
 953         cpu_pause();
 954 }
 955
 956 /*
 957  * This routine is called if a spinlock has been held through the
 958  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
 959  * we let it spin.
 960  */
 961 void
 962 cpu_spinlock_contested(void)
 963 {
 964         cpu_pause();
 965 }
 966
 967 #endif
 968
 969 /*
 970  * Clear registers on exec
 971  */
 972 void
 973 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
 974 {
 975         struct thread *td = curthread;
 976         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 977         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
 978         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
 979
 980         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 981         user_ldt_free(pcb);
 982
 983         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 984         regs->tf_eip = entry;
 985         regs->tf_esp = stack;
 986         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 987         regs->tf_ss = _udatasel;
 988         regs->tf_ds = _udatasel;
 989         regs->tf_es = _udatasel;
 990         regs->tf_fs = _udatasel;
 991         regs->tf_gs = _udatasel;
 992         regs->tf_cs = _ucodesel;
 993
 994         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 995         regs->tf_ebx = ps_strings;
 996
 997         /*
 998          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 999          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
1000          */
1001         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1002                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1003                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1004                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1005                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1006                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1007                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1008                 if (pcb == td->td_pcb) {
1009                         /*
1010                          * Clear the debug registers on the running
1011                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1012                          * the next process we switch to.
1013                          */
1014                         reset_dbregs();
1015                 }
1016                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1017         }
1018
1019         /*
1020          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1021          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1022          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1023          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1024          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1025          */
1026         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1027
1028         /*
1029          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1030          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1031          * in npxdna().
1032          */
1033         crit_enter();
1034         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1035
1036 #if NNPX > 0
1037         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1038         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1039 #endif
1040         crit_exit();
1041
1042         /*
1043          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1044          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1045          * return value to 0.
1046          */
1047 }
1048
1049 void
1050 cpu_setregs(void)
1051 {
1052         unsigned int cr0;
1053
1054         cr0 = rcr0();
1055         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1056         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1057         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1058         load_cr0(cr0);
1059         load_gs(_udatasel);
1060 }
1061
1062 static int
1063 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1064 {
1065         int error;
1066         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1067                 req);
1068         if (!error && req->newptr)
1069                 resettodr();
1070         return (error);
1071 }
1072
1073 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1074         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1075
1076 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1077         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1078
1079 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
1080         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1081
1082 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1083         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1084
1085 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1086 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1087         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1088
1089 /*
1090  * Initialize 386 and configure to run kernel
1091  */
1092
1093 /*
1094  * Initialize segments & interrupt table
1095  */
1096
1097 int _default_ldt;
1098 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1099 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1100 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1101 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1102
1103 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1104 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1105
1106 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1107 extern int has_f00f_bug;
1108 #endif
1109
1110 static struct i386tss dblfault_tss;
1111 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1112
1113 extern  struct user *proc0paddr;
1114
1115
1116 /* software prototypes -- in more palatable form */
1117 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1118 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1119 {       0x0,                    /* segment base address  */
1120         0x0,                    /* length */
1121         0,                      /* segment type */
1122         0,                      /* segment descriptor priority level */
1123         0,                      /* segment descriptor present */
1124         0, 0,
1125         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1126         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1127 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1128 {       0x0,                    /* segment base address  */
1129         0xfffff,                /* length - all address space */
1130         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1131         0,                      /* segment descriptor priority level */
1132         1,                      /* segment descriptor present */
1133         0, 0,
1134         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1135         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1136 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1137 {       0x0,                    /* segment base address  */
1138         0xfffff,                /* length - all address space */
1139         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1140         0,                      /* segment descriptor priority level */
1141         1,                      /* segment descriptor present */
1142         0, 0,
1143         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1144         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1145 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1146 {       0x0,                    /* segment base address  */
1147         0xfffff,                /* length - all address space */
1148         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1149         0,                      /* segment descriptor priority level */
1150         1,                      /* segment descriptor present */
1151         0, 0,
1152         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1153         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1154 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1155 {
1156         0x0,                    /* segment base address */
1157         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1158         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1159         0,                      /* segment descriptor priority level */
1160         1,                      /* segment descriptor present */
1161         0, 0,
1162         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1163         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1164 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1165 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1166         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1167         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1168         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1169         1,                      /* segment descriptor present */
1170         0, 0,
1171         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1172         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1173 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1174 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1175         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1176         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1177         0,                      /* segment descriptor priority level */
1178         1,                      /* segment descriptor present */
1179         0, 0,
1180         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1181         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1182 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1183 {       0x0,                    /* segment base address  */
1184         0x0,                    /* length - all address space */
1185         0,                      /* segment type */
1186         0,                      /* segment descriptor priority level */
1187         0,                      /* segment descriptor present */
1188         0, 0,
1189         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1190         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1191 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1192 {       0x400,                  /* segment base address */
1193         0xfffff,                /* length */
1194         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1195         0,                      /* segment descriptor priority level */
1196         1,                      /* segment descriptor present */
1197         0, 0,
1198         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1199         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1200 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1201 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1202         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1203         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1204         0,                      /* segment descriptor priority level */
1205         1,                      /* segment descriptor present */
1206         0, 0,
1207         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1208         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1209 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1210 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1211         0xfffff,                /* length */
1212         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1213         0,                      /* segment descriptor priority level */
1214         1,                      /* segment descriptor present */
1215         0, 0,
1216         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1217         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1218 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1219 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1220         0xfffff,                /* length */
1221         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1222         0,                      /* segment descriptor priority level */
1223         1,                      /* segment descriptor present */
1224         0, 0,
1225         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1226         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1227 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1228 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1229         0xfffff,                /* length */
1230         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1231         0,                      /* segment descriptor priority level */
1232         1,                      /* segment descriptor present */
1233         0, 0,
1234         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1235         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1236 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1237 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1238         0xfffff,                /* length */
1239         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1240         0,                      /* segment descriptor priority level */
1241         1,                      /* segment descriptor present */
1242         0, 0,
1243         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1244         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1245 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1246 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1247         0xfffff,                /* length */
1248         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1249         0,                      /* segment descriptor priority level */
1250         1,                      /* segment descriptor present */
1251         0, 0,
1252         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1253         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1254 /* GTLS_START 15 TLS */
1255 {       0x0,                    /* segment base address  */
1256         0x0,                    /* length */
1257         0,                      /* segment type */
1258         0,                      /* segment descriptor priority level */
1259         0,                      /* segment descriptor present */
1260         0, 0,
1261         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1262         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1263 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1264 {       0x0,                    /* segment base address  */
1265         0x0,                    /* length */
1266         0,                      /* segment type */
1267         0,                      /* segment descriptor priority level */
1268         0,                      /* segment descriptor present */
1269         0, 0,
1270         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1271         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1272 /* GTLS_END 17 TLS */
1273 {       0x0,                    /* segment base address  */
1274         0x0,                    /* length */
1275         0,                      /* segment type */
1276         0,                      /* segment descriptor priority level */
1277         0,                      /* segment descriptor present */
1278         0, 0,
1279         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1280         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1281 };
1282
1283 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1284         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1285 {       0x0,                    /* segment base address  */
1286         0x0,                    /* length - all address space */
1287         0,                      /* segment type */
1288         0,                      /* segment descriptor priority level */
1289         0,                      /* segment descriptor present */
1290         0, 0,
1291         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1292         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1293         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1294 {       0x0,                    /* segment base address  */
1295         0x0,                    /* length - all address space */
1296         0,                      /* segment type */
1297         0,                      /* segment descriptor priority level */
1298         0,                      /* segment descriptor present */
1299         0, 0,
1300         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1301         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1302         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1303 {       0x0,                    /* segment base address  */
1304         0x0,                    /* length - all address space */
1305         0,                      /* segment type */
1306         0,                      /* segment descriptor priority level */
1307         0,                      /* segment descriptor present */
1308         0, 0,
1309         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1310         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1311         /* Code Descriptor for user */
1312 {       0x0,                    /* segment base address  */
1313         0xfffff,                /* length - all address space */
1314         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1315         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1316         1,                      /* segment descriptor present */
1317         0, 0,
1318         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1319         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1320         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1321 {       0x0,                    /* segment base address  */
1322         0x0,                    /* length - all address space */
1323         0,                      /* segment type */
1324         0,                      /* segment descriptor priority level */
1325         0,                      /* segment descriptor present */
1326         0, 0,
1327         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1328         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1329         /* Data Descriptor for user */
1330 {       0x0,                    /* segment base address  */
1331         0xfffff,                /* length - all address space */
1332         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1333         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1334         1,                      /* segment descriptor present */
1335         0, 0,
1336         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1337         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1338 };
1339
1340 void
1341 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1342 {
1343         struct gate_descriptor *ip;
1344
1345         ip = idt + idx;
1346         ip->gd_looffset = (int)func;
1347         ip->gd_selector = selec;
1348         ip->gd_stkcpy = 0;
1349         ip->gd_xx = 0;
1350         ip->gd_type = typ;
1351         ip->gd_dpl = dpl;
1352         ip->gd_p = 1;
1353         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1354 }
1355
1356 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1357
1358 extern inthand_t
1359         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1360         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1361         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1362         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1363         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1364         IDTVEC(rsvd0);
1365 extern inthand_t
1366         IDTVEC(int0x80_syscall);
1367
1368 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1369 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1370 #endif
1371
1372 void
1373 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1374 {
1375         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1376         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1377         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1378         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1379         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1380         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1381         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1386  * available physical memory in the system, then test this memory and
1387  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1388  *
1389  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1390  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1391  *
1392  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1393  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1394  */
1395 static void
1396 getmemsize(int first)
1397 {
1398         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1399         int hasbrokenint12;
1400         u_int basemem, extmem;
1401         struct vm86frame vmf;
1402         struct vm86context vmc;
1403         vm_offset_t pa;
1404         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1405         pt_entry_t *pte;
1406         quad_t maxmem;
1407         struct {
1408                 u_int64_t base;
1409                 u_int64_t length;
1410                 u_int32_t type;
1411         } *smap;
1412         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1413
1414         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1415         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1416         basemem = 0;
1417
1418         /*
1419          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1420          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1421          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1422          */
1423         hasbrokenint12 = 0;
1424         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1425         if (hasbrokenint12) {
1426                 goto int15e820;
1427         }
1428
1429         /*
1430          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1431          * value give the bios some scribble space just in case.
1432          */
1433         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1434         basemem = vmf.vmf_ax;
1435         if (basemem > 640) {
1436                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1437                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1438                 basemem = 636;
1439         }
1440
1441         /*
1442          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1443          * between the end of base memory and the start of
1444          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1445          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1446          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1447          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1448          * to begin with and then parts of it are remapped.
1449          * The parts that aren't remapped form holes that
1450          * remain read-only and are unused by the kernel.
1451          * The base memory area is below the physical end of
1452          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1453          * The part of it from PAGE_SIZE to
1454          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1455          * remapped and used by the kernel later.)
1456          *
1457          * This code is similar to the code used in
1458          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1459          * allocated we simply change the mapping.
1460          */
1461         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1462              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1463                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1464                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1465         }
1466
1467         /*
1468          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1469          * that the bios can scribble on it.
1470          */
1471         pte = vm86paddr;
1472         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1473                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1474
1475 int15e820:
1476         /*
1477          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1478          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1479          */
1480         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1481         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1482
1483         /*
1484          * get memory map with INT 15:E820
1485          */
1486 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1487 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1488
1489         vmc.npages = 0;
1490         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1491         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1492
1493         physmap_idx = 0;
1494         vmf.vmf_ebx = 0;
1495         do {
1496                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1497                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1498                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1499                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1500                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1501                         break;
1502                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1503                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1504                                 smap->type,
1505                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1506                                 (u_int32_t)smap->base,
1507                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1508                                 (u_int32_t)smap->length);
1509
1510                 if (smap->type != 0x01)
1511                         goto next_run;
1512
1513                 if (smap->length == 0)
1514                         goto next_run;
1515
1516                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1517                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1518                             (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1519                         goto next_run;
1520                 }
1521
1522                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1523                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1524                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1525                                         kprintf(
1526         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1527                                 goto next_run;
1528                         }
1529                 }
1530
1531                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1532                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1533                         goto next_run;
1534                 }
1535
1536                 physmap_idx += 2;
1537                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1538                         kprintf(
1539                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1540                         break;
1541                 }
1542                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1543                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1544 next_run:
1545                 ; /* fix GCC3.x warning */
1546         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1547
1548         /*
1549          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1550          */
1551         if (basemem == 0) {
1552                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1553                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1554                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1555                                 break;
1556                         }
1557                 }
1558
1559                 if (basemem == 0) {
1560                         basemem = 640;
1561                 }
1562
1563                 if (basemem > 640) {
1564                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1565                                 basemem);
1566                         basemem = 640;
1567                 }
1568
1569                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1570                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1571                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1572                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1573                 }
1574
1575                 pte = vm86paddr;
1576                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1577                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1578         }
1579
1580         if (physmap[1] != 0)
1581                 goto physmap_done;
1582
1583         /*
1584          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1585          */
1586         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1587         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1588                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1589         } else {
1590 #if 0
1591                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1592                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1593                 extmem = vmf.vmf_ax;
1594 #else
1595                 /*
1596                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1597                  */
1598                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1599 #endif
1600         }
1601
1602         /*
1603          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1604          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1605          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1606          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1607          * them beyond the limit.
1608          *
1609          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1610          *      chop it to 15MB.
1611          */
1612         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1613                 extmem = 15 * 1024;
1614
1615         physmap[0] = 0;
1616         physmap[1] = basemem * 1024;
1617         physmap_idx = 2;
1618         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1619         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1620
1621 physmap_done:
1622         /*
1623          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1624          */
1625
1626 #ifdef SMP
1627         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1628         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1629
1630         /* Save EBDA address, if any */
1631         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1632         ebda_addr <<= 4;
1633 #endif
1634
1635         /*
1636          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1637          * highest page of the physical address space.  It should be
1638          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1639          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1640          */
1641         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1642
1643 #ifdef MAXMEM
1644         Maxmem = MAXMEM / 4;
1645 #endif
1646
1647         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1648                 Maxmem = atop(maxmem);
1649
1650         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1651             (boothowto & RB_VERBOSE))
1652                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1653
1654         /*
1655          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1656          * extend the last memory segment to the new limit.
1657          */
1658         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1659                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1660
1661         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1662         pmap_bootstrap(first, 0);
1663
1664         /*
1665          * Size up each available chunk of physical memory.
1666          */
1667         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1668         pa_indx = 0;
1669         da_indx = 1;
1670         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1671         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1672         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1673
1674         pte = CMAP1;
1675
1676         /*
1677          * Get dcons buffer address
1678          */
1679         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1680             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1681                 dcons_addr = 0;
1682
1683         /*
1684          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1685          * round up the start address and round down the end address.
1686          */
1687         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1688                 vm_offset_t end;
1689
1690                 end = ptoa(Maxmem);
1691                 if (physmap[i + 1] < end)
1692                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1693                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1694                         int tmp, page_bad, full;
1695 #if 0
1696                         int *ptr = 0;
1697 #else
1698                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1699 #endif
1700                         full = FALSE;
1701
1702                         /*
1703                          * block out kernel memory as not available.
1704                          */
1705                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1706                                 goto do_dump_avail;
1707
1708                         /*
1709                          * block out dcons buffer
1710                          */
1711                         if (dcons_addr > 0
1712                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1713                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1714                                 goto do_dump_avail;
1715
1716                         page_bad = FALSE;
1717
1718                         /*
1719                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1720                          */
1721                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1722                         cpu_invltlb();
1723
1724                         tmp = *(int *)ptr;
1725                         /*
1726                          * Test for alternating 1's and 0's
1727                          */
1728                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1729                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1730                                 page_bad = TRUE;
1731                         }
1732                         /*
1733                          * Test for alternating 0's and 1's
1734                          */
1735                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1736                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1737                         page_bad = TRUE;
1738                         }
1739                         /*
1740                          * Test for all 1's
1741                          */
1742                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1743                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1744                                 page_bad = TRUE;
1745                         }
1746                         /*
1747                          * Test for all 0's
1748                          */
1749                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1750                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1751                                 page_bad = TRUE;
1752                         }
1753                         /*
1754                          * Restore original value.
1755                          */
1756                         *(int *)ptr = tmp;
1757
1758                         /*
1759                          * Adjust array of valid/good pages.
1760                          */
1761                         if (page_bad == TRUE) {
1762                                 continue;
1763                         }
1764                         /*
1765                          * If this good page is a continuation of the
1766                          * previous set of good pages, then just increase
1767                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1768                          * Note that "end" points one higher than end,
1769                          * making the range >= start and < end.
1770                          * If we're also doing a speculative memory
1771                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1772                          * so that we keep going. The first bad page
1773                          * will terminate the loop.
1774                          */
1775                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1776                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1777                         } else {
1778                                 pa_indx++;
1779                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1780                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1781                                         pa_indx--;
1782                                         full = TRUE;
1783                                         goto do_dump_avail;
1784                                 }
1785                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1786                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1787                         }
1788                         physmem++;
1789 do_dump_avail:
1790                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1791                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1792                         } else {
1793                                 da_indx++;
1794                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1795                                         da_indx--;
1796                                         goto do_next;
1797                                 }
1798                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1799                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1800                         }
1801 do_next:
1802                         if (full)
1803                                 break;
1804
1805                 }
1806         }
1807         *pte = 0;
1808         cpu_invltlb();
1809
1810         /*
1811          * XXX
1812          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1813          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1814          * calculation, etc.).
1815          */
1816         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1817             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1818                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1819                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1820                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1821         }
1822
1823         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1824
1825         /* Trim off space for the message buffer. */
1826         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1827
1828         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1829 }
1830
1831 /*
1832  * IDT VECTORS:
1833  *      0       Divide by zero
1834  *      1       Debug
1835  *      2       NMI
1836  *      3       BreakPoint
1837  *      4       OverFlow
1838  *      5       Bound-Range
1839  *      6       Invalid OpCode
1840  *      7       Device Not Available (x87)
1841  *      8       Double-Fault
1842  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1843  *      10      Invalid-TSS
1844  *      11      Segment not present
1845  *      12      Stack
1846  *      13      General Protection
1847  *      14      Page Fault
1848  *      15      Reserved
1849  *      16      x87 FP Exception pending
1850  *      17      Alignment Check
1851  *      18      Machine Check
1852  *      19      SIMD floating point
1853  *      20-31   reserved
1854  *      32-255  INTn/external sources
1855  */
1856 void
1857 init386(int first)
1858 {
1859         struct gate_descriptor *gdp;
1860         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1861         struct mdglobaldata *gd;
1862
1863         /*
1864          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1865          */
1866         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1867         bzero(gd, sizeof(*gd));
1868
1869         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1870         thread0.td_gd = &gd->mi;
1871
1872         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1873
1874         metadata_missing = 0;
1875         if (bootinfo.bi_modulep) {
1876                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1877                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1878         } else {
1879                 metadata_missing = 1;
1880         }
1881         if (bootinfo.bi_envp)
1882                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1883
1884         /*
1885          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1886          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1887          */
1888         ncpus = 1;
1889         ncpus2 = 1;
1890         ncpus_fit = 1;
1891         /* Init basic tunables, hz etc */
1892         init_param1();
1893
1894         /*
1895          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1896          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1897          * the address space
1898          */
1899         /*
1900          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1901          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1902          */
1903         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1904         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1905
1906         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1907                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1908         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1909         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1910                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1911
1912         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1913
1914         /*
1915          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1916          * early in the boot sequence because the system assumes
1917          * that 'curthread' is never NULL.
1918          */
1919
1920         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1921 #ifdef BDE_DEBUGGER
1922                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1923                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1924                         continue;
1925 #endif
1926                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1927         }
1928
1929         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1930         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1931         lgdt(&r_gdt);
1932
1933         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1934         cpu_gdinit(gd, 0);
1935         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1936         safepri = TDPRI_MAX;
1937
1938         /* make ldt memory segments */
1939         /*
1940          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1941          * should be spelled ...MAX_USER...
1942          */
1943         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1944         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
1945         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1946                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1947
1948         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1949         lldt(_default_ldt);
1950         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1951         /* spinlocks and the BGL */
1952         init_locks();
1953
1954         /*
1955          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
1956          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
1957          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
1958          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
1959          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
1960          * determine the fault address.
1961          */
1962         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1963 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1964                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1965 #else
1966                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1967 #endif
1968         }
1969         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1970         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1971         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1972         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1973         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1974         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1975         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1976         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1977         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1978         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1979         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1980         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1981         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1982         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1983         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1984         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1985         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1986         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1987         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1988         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1989         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1990                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1991
1992         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1993         r_idt.rd_base = (int) idt;
1994         lidt(&r_idt);
1995
1996         /*
1997          * Initialize the console before we print anything out.
1998          */
1999         cninit();
2000
2001         if (metadata_missing)
2002                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2003
2004 #if     NISA >0
2005         isa_defaultirq();
2006 #endif
2007         rand_initialize();
2008
2009 #ifdef DDB
2010         kdb_init();
2011         if (boothowto & RB_KDB)
2012                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2013 #endif
2014
2015         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2016         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2017         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2018         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2019
2020         /*
2021          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2022          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2023          */
2024         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2025         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2026         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2027         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2028         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2029         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2030         ltr(gsel_tss);
2031
2032         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2033             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2034         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2035             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2036         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2037         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2038         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2039         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2040             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2041         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2042         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2043         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2044
2045         vm86_initialize();
2046         getmemsize(first);
2047         init_param2(physmem);
2048
2049         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2050
2051         /* Map the message buffer. */
2052         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2053                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2054
2055         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2056
2057         /* make a call gate to reenter kernel with */
2058         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2059
2060         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2061         gdp->gd_looffset = x++;
2062         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2063         gdp->gd_stkcpy = 1;
2064         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2065         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2066         gdp->gd_p = 1;
2067         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2068
2069         /* XXX does this work? */
2070         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2071         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2072
2073         /* transfer to user mode */
2074
2075         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2076         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2077
2078         /* setup proc 0's pcb */
2079         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2080         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2081         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2082         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2087  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2088  * data space were allocated in locore.
2089  *
2090  * Note: the idlethread's cpl is 0
2091  *
2092  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2093  */
2094 void
2095 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2096 {
2097         if (cpu)
2098                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2099
2100         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2101                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2102                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2103                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2104         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2105         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2106         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2107         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2108 }
2109
2110 int
2111 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2112 {
2113         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2114             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2115                 return (TRUE);
2116         }
2117         return (FALSE);
2118 }
2119
2120 struct globaldata *
2121 globaldata_find(int cpu)
2122 {
2123         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2124         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2125 }
2126
2127 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2128 static void f00f_hack(void *unused);
2129 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2130
2131 static void
2132 f00f_hack(void *unused)
2133 {
2134         struct gate_descriptor *new_idt;
2135         vm_offset_t tmp;
2136
2137         if (!has_f00f_bug)
2138                 return;
2139
2140         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2141
2142         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2143
2144         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2145         if (tmp == 0)
2146                 panic("kmem_alloc returned 0");
2147         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2148                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2149         /* Put the first seven entries in the lower page */
2150         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2151         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2152         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2153         lidt(&r_idt);
2154         idt = new_idt;
2155         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2156                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2157                 panic("vm_map_protect failed");
2158         return;
2159 }
2160 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2161
2162 int
2163 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2164 {
2165         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2166         return (0);
2167 }
2168
2169 int
2170 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2171 {
2172         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2173         return (0);
2174 }
2175
2176 int
2177 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2178 {
2179         struct pcb *pcb;
2180         struct trapframe *tp;
2181
2182         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2183         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2184         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2185         regs->r_es = tp->tf_es;
2186         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2187         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2188         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2189         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2190         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2191         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2192         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2193         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2194         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2195         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2196         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2197         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2198         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2199         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2200         return (0);
2201 }
2202
2203 int
2204 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2205 {
2206         struct pcb *pcb;
2207         struct trapframe *tp;
2208
2209         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2210         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2211             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2212                 return (EINVAL);
2213         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2214         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2215         tp->tf_es = regs->r_es;
2216         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2217         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2218         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2219         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2220         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2221         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2222         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2223         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2224         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2225         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2226         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2227         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2228         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2229         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2230         return (0);
2231 }
2232
2233 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2234 static void
2235 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2236 {
2237         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2238         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2239         int i;
2240
2241         /* FPU control/status */
2242         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2243         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2244         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2245         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2246         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2247         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2248         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2249         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2250
2251         /* FPU registers */
2252         for (i = 0; i < 8; ++i)
2253                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2254
2255         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2256 }
2257
2258 static void
2259 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2260 {
2261         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2262         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2263         int i;
2264
2265         /* FPU control/status */
2266         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2267         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2268         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2269         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2270         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2271         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2272         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2273         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2274
2275         /* FPU registers */
2276         for (i = 0; i < 8; ++i)
2277                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2278
2279         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2280 }
2281 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2282
2283 int
2284 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2285 {
2286 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2287         if (cpu_fxsr) {
2288                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2289                                 (struct save87 *)fpregs);
2290                 return (0);
2291         }
2292 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2293         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2294         return (0);
2295 }
2296
2297 int
2298 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2299 {
2300 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2301         if (cpu_fxsr) {
2302                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2303                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2304                 return (0);
2305         }
2306 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2307         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2308         return (0);
2309 }
2310
2311 int
2312 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2313 {
2314         if (lp == NULL) {
2315                 dbregs->dr0 = rdr0();
2316                 dbregs->dr1 = rdr1();
2317                 dbregs->dr2 = rdr2();
2318                 dbregs->dr3 = rdr3();
2319                 dbregs->dr4 = rdr4();
2320                 dbregs->dr5 = rdr5();
2321                 dbregs->dr6 = rdr6();
2322                 dbregs->dr7 = rdr7();
2323         } else {
2324                 struct pcb *pcb;
2325
2326                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2327                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2328                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2329                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2330                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2331                 dbregs->dr4 = 0;
2332                 dbregs->dr5 = 0;
2333                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2334                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2335         }
2336         return (0);
2337 }
2338
2339 int
2340 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2341 {
2342         if (lp == NULL) {
2343                 load_dr0(dbregs->dr0);
2344                 load_dr1(dbregs->dr1);
2345                 load_dr2(dbregs->dr2);
2346                 load_dr3(dbregs->dr3);
2347                 load_dr4(dbregs->dr4);
2348                 load_dr5(dbregs->dr5);
2349                 load_dr6(dbregs->dr6);
2350                 load_dr7(dbregs->dr7);
2351         } else {
2352                 struct pcb *pcb;
2353                 struct ucred *ucred;
2354                 int i;
2355                 uint32_t mask1, mask2;
2356
2357                 /*
2358                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2359                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2360                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2361                  * TRCTRAP.
2362                  */
2363                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2364                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2365                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2366                                 return (EINVAL);
2367
2368                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2369                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2370
2371                 /*
2372                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2373                  * process's address space.  If a process could do this, it
2374                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2375                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2376                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2377                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2378                  * uid 0.
2379                  *
2380                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2381                  * address space is written into from within the kernel
2382                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2383                  * from within kernel mode?
2384                  */
2385
2386                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2387                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2388                                 /* dr0 is enabled */
2389                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2390                                         return (EINVAL);
2391                         }
2392
2393                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2394                                 /* dr1 is enabled */
2395                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2396                                         return (EINVAL);
2397                         }
2398
2399                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2400                                 /* dr2 is enabled */
2401                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2402                                         return (EINVAL);
2403                         }
2404
2405                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2406                                 /* dr3 is enabled */
2407                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2408                                         return (EINVAL);
2409                         }
2410                 }
2411
2412                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2413                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2414                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2415                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2416                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2417                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2418
2419                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2420         }
2421
2422         return (0);
2423 }
2424
2425 /*
2426  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2427  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2428  */
2429 int
2430 user_dbreg_trap(void)
2431 {
2432         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2433         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2434         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2435         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2436         int i;
2437
2438         dr7 = rdr7();
2439         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2440                 /*
2441                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2442                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2443                  * hardware debug registers
2444                  */
2445                 return 0;
2446         }
2447
2448         nbp = 0;
2449         dr6 = rdr6();
2450         bp = dr6 & 0x0000000f;
2451
2452         if (!bp) {
2453                 /*
2454                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2455                  * trap was not caused by any of the debug registers
2456                  */
2457                 return 0;
2458         }
2459
2460         /*
2461          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2462          * which ones and if any of them are user space addresses
2463          */
2464
2465         if (bp & 0x01) {
2466                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2467         }
2468         if (bp & 0x02) {
2469                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2470         }
2471         if (bp & 0x04) {
2472                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2473         }
2474         if (bp & 0x08) {
2475                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2476         }
2477
2478         for (i=0; i<nbp; i++) {
2479                 if (addr[i] <
2480                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2481                         /*
2482                          * addr[i] is in user space
2483                          */
2484                         return nbp;
2485                 }
2486         }
2487
2488         /*
2489          * None of the breakpoints are in user space.
2490          */
2491         return 0;
2492 }
2493
2494
2495 #ifndef DDB
2496 void
2497 Debugger(const char *msg)
2498 {
2499         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2500 }
2501 #endif /* no DDB */
2502
2503 #ifdef DDB
2504
2505 /*
2506  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2507  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2508  * called inside DDB.
2509  *
2510  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2511  */
2512
2513 #undef inb
2514 #undef outb
2515
2516 /* silence compiler warnings */
2517 u_char inb(u_int);
2518 void outb(u_int, u_char);
2519
2520 u_char
2521 inb(u_int port)
2522 {
2523         u_char  data;
2524         /*
2525          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2526          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2527          * if we tell it to load (u_short) port.
2528          */
2529         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2530         return (data);
2531 }
2532
2533 void
2534 outb(u_int port, u_char data)
2535 {
2536         u_char  al;
2537         /*
2538          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2539          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2540          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2541          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2542          */
2543         al = data;
2544         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2545 }
2546
2547 #endif /* DDB */
2548
2549
2550
2551 #include "opt_cpu.h"
2552
2553
2554 /*
2555  * initialize all the SMP locks
2556  */
2557
2558 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2559 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2560
2561 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2562 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2563
2564 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2565 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2566
2567 /* critical region around INTR() routines */
2568 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2569
2570 /* lock region used by kernel profiling */
2571 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2572
2573 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2574 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2575
2576 /* locks kernel kprintfs */
2577 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2578
2579 /* lock regions around the clock hardware */
2580 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2581
2582 /* lock around the MP rendezvous */
2583 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2584
2585 static void
2586 init_locks(void)
2587 {
2588         /*
2589          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2590          */
2591         /*
2592          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2593          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2594          */
2595 #ifdef SMP
2596         cpu_get_initial_mplock();
2597 #endif
2598         /* DEPRECATED */
2599         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2600         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2601         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2602         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2603         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2604         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2605         spin_lock_init(&com_spinlock);
2606         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2607         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2608
2609         /* our token pool needs to work early */
2610         lwkt_token_pool_init();
2611 }