sys/i386/i386/machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
   3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/machdep.c,v 1.84 2005/11/22 08:41:00 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #include "use_apm.h"
  43 #include "use_ether.h"
  44 #include "use_npx.h"
  45 #include "use_isa.h"
  46 #include "opt_atalk.h"
  47 #include "opt_compat.h"
  48 #include "opt_cpu.h"
  49 #include "opt_ddb.h"
  50 #include "opt_directio.h"
  51 #include "opt_inet.h"
  52 #include "opt_ipx.h"
  53 #include "opt_maxmem.h"
  54 #include "opt_msgbuf.h"
  55 #include "opt_perfmon.h"
  56 #include "opt_swap.h"
  57 #include "opt_userconfig.h"
  58
  59 #include <sys/param.h>
  60 #include <sys/systm.h>
  61 #include <sys/sysproto.h>
  62 #include <sys/signalvar.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/linker.h>
  65 #include <sys/malloc.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/reboot.h>
  69 #include <sys/mbuf.h>
  70 #include <sys/msgbuf.h>
  71 #include <sys/sysent.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/vmmeter.h>
  74 #include <sys/bus.h>
  75 #include <sys/upcall.h>
  76 #include <sys/usched.h>
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <sys/lock.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82 #include <vm/vm_object.h>
  83 #include <vm/vm_page.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_pager.h>
  86 #include <vm/vm_extern.h>
  87
  88 #include <sys/thread2.h>
  89
  90 #include <sys/user.h>
  91 #include <sys/exec.h>
  92 #include <sys/cons.h>
  93
  94 #include <ddb/ddb.h>
  95
  96 #include <machine/cpu.h>
  97 #include <machine/reg.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #include <machine/specialreg.h>
 100 #include <machine/bootinfo.h>
 101 #include <machine/ipl.h>
 102 #include <machine/md_var.h>
 103 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
 104 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
 105 #include <machine/smp.h>
 106 #ifdef PERFMON
 107 #include <machine/perfmon.h>
 108 #endif
 109 #include <machine/cputypes.h>
 110
 111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
 112 #include <bus/isa/i386/isa_device.h>
 113 #endif
 114 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
 115 #include <bus/isa/rtc.h>
 116 #include <machine/vm86.h>
 117 #include <sys/random.h>
 118 #include <sys/ptrace.h>
 119 #include <machine/sigframe.h>
 120
 121 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
 122
 123 extern void init386 (int first);
 124 extern void dblfault_handler (void);
 125
 126 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
 127 extern void finishidentcpu(void);
 128 extern void panicifcpuunsupported(void);
 129 extern void initializecpu(void);
 130
 131 static void cpu_startup (void *);
 132 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
 133 static void set_fpregs_xmm (struct save87 *, struct savexmm *);
 134 static void fill_fpregs_xmm (struct savexmm *, struct save87 *);
 135 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
 136 #ifdef DIRECTIO
 137 extern void ffs_rawread_setup(void);
 138 #endif /* DIRECTIO */
 139 static void init_locks(void);
 140
 141 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
 142
 143 int     _udatasel, _ucodesel;
 144 u_int   atdevbase;
 145
 146 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
 147 extern int swtch_optim_stats;
 148 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
 149         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
 150 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
 151         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
 152 #endif
 153
 154 int physmem = 0;
 155 int cold = 1;
 156
 157 static int
 158 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 159 {
 160         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
 161         return (error);
 162 }
 163
 164 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 165         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
 166
 167 static int
 168 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 169 {
 170         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 171                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
 172         return (error);
 173 }
 174
 175 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 176         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
 177
 178 static int
 179 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 180 {
 181         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
 182                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
 183         return (error);
 184 }
 185
 186 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
 187         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
 188
 189 static int
 190 sysctl_machdep_msgbuf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 191 {
 192         int error;
 193
 194         /* Unwind the buffer, so that it's linear (possibly starting with
 195          * some initial nulls).
 196          */
 197         error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr+msgbufp->msg_bufr,
 198                 msgbufp->msg_size-msgbufp->msg_bufr,req);
 199         if(error) return(error);
 200         if(msgbufp->msg_bufr>0) {
 201                 error=sysctl_handle_opaque(oidp,msgbufp->msg_ptr,
 202                         msgbufp->msg_bufr,req);
 203         }
 204         return(error);
 205 }
 206
 207 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
 208         0, 0, sysctl_machdep_msgbuf, "A","Contents of kernel message buffer");
 209
 210 static int msgbuf_clear;
 211
 212 static int
 213 sysctl_machdep_msgbuf_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 214 {
 215         int error;
 216         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 217                 req);
 218         if (!error && req->newptr) {
 219                 /* Clear the buffer and reset write pointer */
 220                 bzero(msgbufp->msg_ptr,msgbufp->msg_size);
 221                 msgbufp->msg_bufr=msgbufp->msg_bufx=0;
 222                 msgbuf_clear=0;
 223         }
 224         return (error);
 225 }
 226
 227 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, msgbuf_clear, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 228         &msgbuf_clear, 0, sysctl_machdep_msgbuf_clear, "I",
 229         "Clear kernel message buffer");
 230
 231 int bootverbose = 0;
 232 vm_paddr_t Maxmem = 0;
 233 long dumplo;
 234
 235 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
 236
 237 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
 238 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
 239 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
 240 static struct trapframe proc0_tf;
 241
 242 static void
 243 cpu_startup(dummy)
 244         void *dummy;
 245 {
 246         caddr_t v;
 247         vm_offset_t minaddr;
 248         vm_offset_t maxaddr;
 249         vm_size_t size = 0;
 250         int firstaddr;
 251
 252         if (boothowto & RB_VERBOSE)
 253                 bootverbose++;
 254
 255         /*
 256          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
 257          */
 258         printf("%s", version);
 259         startrtclock();
 260         printcpuinfo();
 261         panicifcpuunsupported();
 262 #ifdef PERFMON
 263         perfmon_init();
 264 #endif
 265         printf("real memory  = %llu (%lluK bytes)\n", ptoa(Maxmem), ptoa(Maxmem) / 1024);
 266         /*
 267          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
 268          */
 269         if (bootverbose) {
 270                 int indx;
 271
 272                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
 273                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
 274                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
 275
 276                         printf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
 277                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
 278                             size1 / PAGE_SIZE);
 279                 }
 280         }
 281
 282         /*
 283          * Allocate space for system data structures.
 284          * The first available kernel virtual address is in "v".
 285          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
 286          * As pages of memory are allocated and cleared,
 287          * "firstaddr" is incremented.
 288          * An index into the kernel page table corresponding to the
 289          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
 290          */
 291
 292         /*
 293          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
 294          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
 295          * addresses to the various data structures.
 296          */
 297         firstaddr = 0;
 298 again:
 299         v = (caddr_t)firstaddr;
 300
 301 #define valloc(name, type, num) \
 302             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
 303 #define valloclim(name, type, num, lim) \
 304             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
 305
 306         /*
 307          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
 308          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
 309          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
 310          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
 311          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
 312          * maxbcache bytes.
 313          *
 314          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
 315          */
 316         if (nbuf == 0) {
 317                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
 318                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
 319
 320                 nbuf = 50;
 321                 if (kbytes > 4096)
 322                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
 323                 if (kbytes > 65536)
 324                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
 325                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
 326                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
 327         }
 328
 329         /*
 330          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
 331          * kernel_map.
 332          */
 333         if (nbuf > (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 334             (BKVASIZE * 2)) {
 335                 nbuf = (kernel_map->max_offset - kernel_map->min_offset) /
 336                     (BKVASIZE * 2);
 337                 printf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
 338         }
 339
 340         nswbuf = max(min(nbuf/4, 256), 16);
 341 #ifdef NSWBUF_MIN
 342         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
 343                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
 344 #endif
 345 #ifdef DIRECTIO
 346         ffs_rawread_setup();
 347 #endif
 348
 349         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
 350         valloc(buf, struct buf, nbuf);
 351         v = bufhashinit(v);
 352
 353         /*
 354          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
 355          */
 356         if (firstaddr == 0) {
 357                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
 358                 firstaddr = (int)kmem_alloc(kernel_map, round_page(size));
 359                 if (firstaddr == 0)
 360                         panic("startup: no room for tables");
 361                 goto again;
 362         }
 363
 364         /*
 365          * End of second pass, addresses have been assigned
 366          */
 367         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
 368                 panic("startup: table size inconsistency");
 369
 370         clean_map = kmem_suballoc(kernel_map, &clean_sva, &clean_eva,
 371                         (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 372         buffer_map = kmem_suballoc(clean_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
 373                                 (nbuf*BKVASIZE));
 374         buffer_map->system_map = 1;
 375         pager_map = kmem_suballoc(clean_map, &pager_sva, &pager_eva,
 376                                 (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
 377         pager_map->system_map = 1;
 378         exec_map = kmem_suballoc(kernel_map, &minaddr, &maxaddr,
 379                                 (16*(ARG_MAX+(PAGE_SIZE*3))));
 380
 381 #if defined(USERCONFIG)
 382         userconfig();
 383         cninit();               /* the preferred console may have changed */
 384 #endif
 385
 386         printf("avail memory = %u (%uK bytes)\n", ptoa(vmstats.v_free_count),
 387             ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024);
 388
 389         /*
 390          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
 391          */
 392         bufinit();
 393         vm_pager_bufferinit();
 394
 395 #ifdef SMP
 396         /*
 397          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
 398          */
 399         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
 400         mp_announce();
 401 #endif  /* SMP */
 402         cpu_setregs();
 403 }
 404
 405 /*
 406  * Send an interrupt to process.
 407  *
 408  * Stack is set up to allow sigcode stored
 409  * at top to call routine, followed by kcall
 410  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
 411  * resets the signal mask, the stack, and the
 412  * frame pointer, it returns to the user
 413  * specified pc, psl.
 414  */
 415 void
 416 sendsig(catcher, sig, mask, code)
 417         sig_t catcher;
 418         int sig;
 419         sigset_t *mask;
 420         u_long code;
 421 {
 422         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 423         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 424         struct trapframe *regs;
 425         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
 426         struct sigframe sf, *sfp;
 427         int oonstack;
 428
 429         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 430         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
 431
 432         /* save user context */
 433         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
 434         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
 435         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
 436         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
 437         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = rgs();
 438         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs, sizeof(struct trapframe));
 439
 440         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
 441         /* XXX lwp flags */
 442         if ((p->p_flag & P_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
 443             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
 444                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
 445                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
 446                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 447         }
 448         else
 449                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
 450
 451         /* Translate the signal is appropriate */
 452         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
 453                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
 454                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
 455         }
 456
 457         /* Build the argument list for the signal handler. */
 458         sf.sf_signum = sig;
 459         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
 460         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
 461                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
 462                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
 463                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
 464
 465                 /* fill siginfo structure */
 466                 sf.sf_si.si_signo = sig;
 467                 sf.sf_si.si_code = code;
 468                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
 469         }
 470         else {
 471                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
 472                 sf.sf_siginfo = code;
 473                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
 474                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
 475         }
 476
 477         /*
 478          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
 479          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
 480          * eflags.
 481          */
 482         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
 483                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 484                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 485
 486                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
 487                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
 488                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
 489                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
 490
 491                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
 492                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
 493                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
 494                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
 495
 496                 /*
 497                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
 498                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
 499                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
 500                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
 501                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
 502                  */
 503                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
 504         }
 505
 506         /*
 507          * Copy the sigframe out to the user's stack.
 508          */
 509         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
 510                 /*
 511                  * Something is wrong with the stack pointer.
 512                  * ...Kill the process.
 513                  */
 514                 sigexit(p, SIGILL);
 515         }
 516
 517         regs->tf_esp = (int)sfp;
 518         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
 519         regs->tf_eflags &= ~PSL_T;
 520         regs->tf_cs = _ucodesel;
 521         regs->tf_ds = _udatasel;
 522         regs->tf_es = _udatasel;
 523         regs->tf_fs = _udatasel;
 524         regs->tf_ss = _udatasel;
 525 }
 526
 527 /*
 528  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
 529  *
 530  * System call to cleanup state after a signal
 531  * has been taken.  Reset signal mask and
 532  * stack state from context left by sendsig (above).
 533  * Return to previous pc and psl as specified by
 534  * context left by sendsig. Check carefully to
 535  * make sure that the user has not modified the
 536  * state to gain improper privileges.
 537  */
 538 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
 539 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
 540
 541 int
 542 sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
 543 {
 544         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 545         struct trapframe *regs;
 546         ucontext_t *ucp;
 547         int cs, eflags;
 548
 549         ucp = uap->sigcntxp;
 550
 551         if (!useracc((caddr_t)ucp, sizeof(ucontext_t), VM_PROT_READ))
 552                 return (EFAULT);
 553
 554         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 555         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
 556
 557         if (eflags & PSL_VM) {
 558                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
 559                 struct vm86_kernel *vm86;
 560
 561                 /*
 562                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
 563                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
 564                  */
 565                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
 566                         return (EINVAL);
 567                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
 568                 if (vm86->vm86_inited == 0)
 569                         return (EINVAL);
 570
 571                 /* go back to user mode if both flags are set */
 572                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
 573                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, 0);
 574
 575                 if (vm86->vm86_has_vme) {
 576                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
 577                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
 578                 } else {
 579                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
 580                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |                                         (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
 581                 }
 582                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, tf, sizeof(struct trapframe));
 583                 tf->tf_eflags = eflags;
 584                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
 585                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
 586                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
 587                 tf->tf_vm86_gs = ucp->uc_mcontext.mc_gs;
 588                 tf->tf_ds = _udatasel;
 589                 tf->tf_es = _udatasel;
 590                 tf->tf_fs = _udatasel;
 591         } else {
 592                 /*
 593                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
 594                  */
 595                 /*
 596                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
 597                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
 598                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
 599                  * the signal context during signal handling and there is no
 600                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
 601                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
 602                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
 603                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
 604                  */
 605                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
 606                         printf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
 607                         return(EINVAL);
 608                 }
 609
 610                 /*
 611                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
 612                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
 613                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
 614                  */
 615                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
 616                 if (!CS_SECURE(cs)) {
 617                         printf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
 618                         trapsignal(lp->lwp_proc, SIGBUS, T_PROTFLT);
 619                         return(EINVAL);
 620                 }
 621                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_fs, regs, sizeof(struct trapframe));
 622         }
 623
 624         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
 625                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
 626         else
 627                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
 628
 629         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
 630         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
 631         return(EJUSTRETURN);
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
 636  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have
 637  * already been pushed on the stack.
 638  */
 639 struct upc_frame {
 640         register_t      eax;
 641         register_t      ecx;
 642         register_t      edx;
 643         register_t      flags;
 644         register_t      oldip;
 645 };
 646
 647 void
 648 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
 649 {
 650         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 651         struct trapframe *regs;
 652         struct upcall upcall;
 653         struct upc_frame upc_frame;
 654         int     crit_count = 0;
 655
 656         /*
 657          * Get the upcall data structure
 658          */
 659         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
 660             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
 661         ) {
 662                 vu->vu_pending = 0;
 663                 printf("bad upcall address\n");
 664                 return;
 665         }
 666
 667         /*
 668          * If the data structure is already marked pending or has a critical
 669          * section count, mark the data structure as pending and return
 670          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
 671          */
 672         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
 673                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
 674                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
 675                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 676                                 sizeof(upcall.upc_pending));
 677                 }
 678                 return;
 679         }
 680
 681         /*
 682          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
 683          *
 684          * Bump our critical section count and set or clear the
 685          * user pending flag depending on whether more upcalls are
 686          * pending.  The user will be responsible for calling
 687          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
 688          */
 689         vu->vu_pending = 0;
 690         upcall.upc_pending = morepending;
 691         crit_count += TDPRI_CRIT;
 692         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
 693                 sizeof(upcall.upc_pending));
 694         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
 695                 sizeof(int));
 696
 697         /*
 698          * Construct a stack frame and issue the upcall
 699          */
 700         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 701         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
 702         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
 703         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
 704         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
 705         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
 706         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
 707             sizeof(upc_frame)) != 0) {
 708                 printf("bad stack on upcall\n");
 709         } else {
 710                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 711                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 712                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 713                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 714                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
 715         }
 716 }
 717
 718 /*
 719  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
 720  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
 721  * being overwritten by the syscall return value.
 722  *
 723  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
 724  * and the function pointer in %eax.
 725  */
 726 int
 727 fetchupcall (struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
 728 {
 729         struct upc_frame upc_frame;
 730         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
 731         struct trapframe *regs;
 732         int error;
 733         struct upcall upcall;
 734         int crit_count;
 735
 736         regs = lp->lwp_md.md_regs;
 737
 738         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
 739         if (error == 0) {
 740             if (vu) {
 741                 /*
 742                  * This jumps us to the next ready context.
 743                  */
 744                 vu->vu_pending = 0;
 745                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
 746                 crit_count = 0;
 747                 if (error == 0)
 748                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
 749                 crit_count += TDPRI_CRIT;
 750                 if (error == 0)
 751                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
 752                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
 753                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
 754                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
 755                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
 756                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
 757             } else {
 758                 /*
 759                  * This returns us to the originally interrupted code.
 760                  */
 761                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
 762                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
 763                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
 764                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
 765                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
 766                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
 767                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
 768                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
 769             }
 770         }
 771         if (error == 0)
 772                 error = EJUSTRETURN;
 773         return(error);
 774 }
 775
 776 /*
 777  * Machine dependent boot() routine
 778  *
 779  * I haven't seen anything to put here yet
 780  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
 781  */
 782 void
 783 cpu_boot(int howto)
 784 {
 785 }
 786
 787 /*
 788  * Shutdown the CPU as much as possible
 789  */
 790 void
 791 cpu_halt(void)
 792 {
 793         for (;;)
 794                 __asm__ ("hlt");
 795 }
 796
 797 /*
 798  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
 799  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
 800  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
 801  *
 802  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
 803  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
 804  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own
 805  * critical section.
 806  *
 807  * Note on cpu_idle_hlt:  On an SMP system we rely on a scheduler IPI
 808  * to wake a HLTed cpu up.  However, there are cases where the idlethread
 809  * will be entered with the possibility that no IPI will occur and in such
 810  * cases lwkt_switch() sets TDF_IDLE_NOHLT.
 811  */
 812 static int      cpu_idle_hlt = 1;
 813 static int      cpu_idle_hltcnt;
 814 static int      cpu_idle_spincnt;
 815 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
 816     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
 817 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
 818     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
 819 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
 820     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
 821
 822 static void
 823 cpu_idle_default_hook(void)
 824 {
 825         /*
 826          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
 827          * following the sti.
 828          */
 829         __asm __volatile("sti; hlt");
 830 }
 831
 832 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
 833 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
 834
 835 void
 836 cpu_idle(void)
 837 {
 838         struct thread *td = curthread;
 839
 840         crit_exit();
 841         KKASSERT(td->td_pri < TDPRI_CRIT);
 842         for (;;) {
 843                 /*
 844                  * See if there are any LWKTs ready to go.
 845                  */
 846                 lwkt_switch();
 847
 848                 /*
 849                  * If we are going to halt call splz unconditionally after
 850                  * CLIing to catch any interrupt races.  Note that we are
 851                  * at SPL0 and interrupts are enabled.
 852                  */
 853                 if (cpu_idle_hlt && !lwkt_runnable() &&
 854                     (td->td_flags & TDF_IDLE_NOHLT) == 0) {
 855                         __asm __volatile("cli");
 856                         splz();
 857                         if (!lwkt_runnable())
 858                             cpu_idle_hook();
 859 #ifdef SMP
 860                         else
 861                             __asm __volatile("pause");
 862 #endif
 863                         ++cpu_idle_hltcnt;
 864                 } else {
 865                         td->td_flags &= ~TDF_IDLE_NOHLT;
 866                         splz();
 867 #ifdef SMP
 868                         __asm __volatile("sti; pause");
 869 #else
 870                         __asm __volatile("sti");
 871 #endif
 872                         ++cpu_idle_spincnt;
 873                 }
 874         }
 875 }
 876
 877 /*
 878  * Clear registers on exec
 879  */
 880 void
 881 setregs(p, entry, stack, ps_strings)
 882         struct proc *p;
 883         u_long entry;
 884         u_long stack;
 885         u_long ps_strings;
 886 {
 887         struct trapframe *regs = p->p_md.md_regs;
 888         struct pcb *pcb = p->p_thread->td_pcb;
 889
 890         /* Reset pc->pcb_gs and %gs before possibly invalidating it. */
 891         pcb->pcb_gs = _udatasel;
 892         load_gs(_udatasel);
 893
 894         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
 895         user_ldt_free(pcb);
 896
 897         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
 898         regs->tf_eip = entry;
 899         regs->tf_esp = stack;
 900         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
 901         regs->tf_ss = _udatasel;
 902         regs->tf_ds = _udatasel;
 903         regs->tf_es = _udatasel;
 904         regs->tf_fs = _udatasel;
 905         regs->tf_cs = _ucodesel;
 906
 907         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
 908         regs->tf_ebx = ps_strings;
 909
 910         /*
 911          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
 912          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.
 913          */
 914         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
 915                 pcb->pcb_dr0 = 0;
 916                 pcb->pcb_dr1 = 0;
 917                 pcb->pcb_dr2 = 0;
 918                 pcb->pcb_dr3 = 0;
 919                 pcb->pcb_dr6 = 0;
 920                 pcb->pcb_dr7 = 0;
 921                 if (pcb == curthread->td_pcb) {
 922                         /*
 923                          * Clear the debug registers on the running
 924                          * CPU, otherwise they will end up affecting
 925                          * the next process we switch to.
 926                          */
 927                         reset_dbregs();
 928                 }
 929                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
 930         }
 931
 932         /*
 933          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
 934          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
 935          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
 936          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
 937          * emulators don't provide an entry point for initialization.
 938          */
 939         p->p_thread->td_pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
 940
 941         /*
 942          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
 943          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
 944          * in npxdna().
 945          */
 946         crit_enter();
 947         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
 948
 949 #if NNPX > 0
 950         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
 951         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
 952 #endif
 953         crit_exit();
 954
 955         /*
 956          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
 957          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
 958          * return value to 0.
 959          */
 960 }
 961
 962 void
 963 cpu_setregs(void)
 964 {
 965         unsigned int cr0;
 966
 967         cr0 = rcr0();
 968         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
 969         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
 970 #ifdef I386_CPU
 971         if (cpu_class != CPUCLASS_386)
 972 #endif
 973                 cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
 974         load_cr0(cr0);
 975         load_gs(_udatasel);
 976 }
 977
 978 static int
 979 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 980 {
 981         int error;
 982         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
 983                 req);
 984         if (!error && req->newptr)
 985                 resettodr();
 986         return (error);
 987 }
 988
 989 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 990         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
 991
 992 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
 993         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
 994
 995 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo,
 996         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
 997
 998 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
 999         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1000
1001 extern u_long bootdev;          /* not a dev_t - encoding is different */
1002 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1003         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in dev_t format)");
1004
1005 /*
1006  * Initialize 386 and configure to run kernel
1007  */
1008
1009 /*
1010  * Initialize segments & interrupt table
1011  */
1012
1013 int _default_ldt;
1014 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1015 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1016 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1017 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1018
1019 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1020 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1021
1022 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1023 extern int has_f00f_bug;
1024 #endif
1025
1026 static struct i386tss dblfault_tss;
1027 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1028
1029 extern  struct user *proc0paddr;
1030
1031
1032 /* software prototypes -- in more palatable form */
1033 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1034 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1035 {       0x0,                    /* segment base address  */
1036         0x0,                    /* length */
1037         0,                      /* segment type */
1038         0,                      /* segment descriptor priority level */
1039         0,                      /* segment descriptor present */
1040         0, 0,
1041         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1042         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1043 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1044 {       0x0,                    /* segment base address  */
1045         0xfffff,                /* length - all address space */
1046         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1047         0,                      /* segment descriptor priority level */
1048         1,                      /* segment descriptor present */
1049         0, 0,
1050         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1051         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1052 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1053 {       0x0,                    /* segment base address  */
1054         0xfffff,                /* length - all address space */
1055         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1056         0,                      /* segment descriptor priority level */
1057         1,                      /* segment descriptor present */
1058         0, 0,
1059         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1060         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1061 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1062 {       0x0,                    /* segment base address  */
1063         0xfffff,                /* length - all address space */
1064         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1065         0,                      /* segment descriptor priority level */
1066         1,                      /* segment descriptor present */
1067         0, 0,
1068         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1069         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1070 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1071 {
1072         0x0,                    /* segment base address */
1073         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1074         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1075         0,                      /* segment descriptor priority level */
1076         1,                      /* segment descriptor present */
1077         0, 0,
1078         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1079         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1080 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1081 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1082         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1083         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1084         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1085         1,                      /* segment descriptor present */
1086         0, 0,
1087         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1088         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1089 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1090 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1091         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1092         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1093         0,                      /* segment descriptor priority level */
1094         1,                      /* segment descriptor present */
1095         0, 0,
1096         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1097         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1098 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1099 {       0x0,                    /* segment base address  */
1100         0x0,                    /* length - all address space */
1101         0,                      /* segment type */
1102         0,                      /* segment descriptor priority level */
1103         0,                      /* segment descriptor present */
1104         0, 0,
1105         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1106         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1107 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1108 {       0x400,                  /* segment base address */
1109         0xfffff,                /* length */
1110         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1111         0,                      /* segment descriptor priority level */
1112         1,                      /* segment descriptor present */
1113         0, 0,
1114         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1115         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1116 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1117 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1118         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1119         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1120         0,                      /* segment descriptor priority level */
1121         1,                      /* segment descriptor present */
1122         0, 0,
1123         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1124         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1125 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1126 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1127         0xfffff,                /* length */
1128         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1129         0,                      /* segment descriptor priority level */
1130         1,                      /* segment descriptor present */
1131         0, 0,
1132         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1133         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1134 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1135 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1136         0xfffff,                /* length */
1137         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1138         0,                      /* segment descriptor priority level */
1139         1,                      /* segment descriptor present */
1140         0, 0,
1141         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1142         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1143 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1144 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1145         0xfffff,                /* length */
1146         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1147         0,                      /* segment descriptor priority level */
1148         1,                      /* segment descriptor present */
1149         0, 0,
1150         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1151         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1152 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1153 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1154         0xfffff,                /* length */
1155         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1156         0,                      /* segment descriptor priority level */
1157         1,                      /* segment descriptor present */
1158         0, 0,
1159         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1160         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1161 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1162 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1163         0xfffff,                /* length */
1164         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1165         0,                      /* segment descriptor priority level */
1166         1,                      /* segment descriptor present */
1167         0, 0,
1168         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1169         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1170 /* GTLS_START 15 TLS */
1171 {       0x0,                    /* segment base address  */
1172         0x0,                    /* length */
1173         0,                      /* segment type */
1174         0,                      /* segment descriptor priority level */
1175         0,                      /* segment descriptor present */
1176         0, 0,
1177         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1178         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1179 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1180 {       0x0,                    /* segment base address  */
1181         0x0,                    /* length */
1182         0,                      /* segment type */
1183         0,                      /* segment descriptor priority level */
1184         0,                      /* segment descriptor present */
1185         0, 0,
1186         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1187         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1188 /* GTLS_END 17 TLS */
1189 {       0x0,                    /* segment base address  */
1190         0x0,                    /* length */
1191         0,                      /* segment type */
1192         0,                      /* segment descriptor priority level */
1193         0,                      /* segment descriptor present */
1194         0, 0,
1195         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1196         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1197 };
1198
1199 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1200         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1201 {       0x0,                    /* segment base address  */
1202         0x0,                    /* length - all address space */
1203         0,                      /* segment type */
1204         0,                      /* segment descriptor priority level */
1205         0,                      /* segment descriptor present */
1206         0, 0,
1207         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1208         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1209         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1210 {       0x0,                    /* segment base address  */
1211         0x0,                    /* length - all address space */
1212         0,                      /* segment type */
1213         0,                      /* segment descriptor priority level */
1214         0,                      /* segment descriptor present */
1215         0, 0,
1216         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1217         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1218         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1219 {       0x0,                    /* segment base address  */
1220         0x0,                    /* length - all address space */
1221         0,                      /* segment type */
1222         0,                      /* segment descriptor priority level */
1223         0,                      /* segment descriptor present */
1224         0, 0,
1225         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1226         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1227         /* Code Descriptor for user */
1228 {       0x0,                    /* segment base address  */
1229         0xfffff,                /* length - all address space */
1230         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1231         SEL_UPL,                /* 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         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1237 {       0x0,                    /* segment base address  */
1238         0x0,                    /* length - all address space */
1239         0,                      /* segment type */
1240         0,                      /* segment descriptor priority level */
1241         0,                      /* segment descriptor present */
1242         0, 0,
1243         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1244         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1245         /* Data Descriptor for user */
1246 {       0x0,                    /* segment base address  */
1247         0xfffff,                /* length - all address space */
1248         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1249         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1250         1,                      /* segment descriptor present */
1251         0, 0,
1252         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1253         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1254 };
1255
1256 void
1257 setidt(idx, func, typ, dpl, selec)
1258         int idx;
1259         inthand_t *func;
1260         int typ;
1261         int dpl;
1262         int selec;
1263 {
1264         struct gate_descriptor *ip;
1265
1266         ip = idt + idx;
1267         ip->gd_looffset = (int)func;
1268         ip->gd_selector = selec;
1269         ip->gd_stkcpy = 0;
1270         ip->gd_xx = 0;
1271         ip->gd_type = typ;
1272         ip->gd_dpl = dpl;
1273         ip->gd_p = 1;
1274         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1275 }
1276
1277 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1278
1279 extern inthand_t
1280         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1281         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1282         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1283         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1284         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1285         IDTVEC(rsvd0);
1286 extern inthand_t
1287         IDTVEC(int0x80_syscall), IDTVEC(int0x81_syscall),
1288         IDTVEC(int0x82_syscall);
1289
1290 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1291 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1292 #endif
1293
1294 void
1295 sdtossd(sd, ssd)
1296         struct segment_descriptor *sd;
1297         struct soft_segment_descriptor *ssd;
1298 {
1299         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1300         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1301         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1302         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1303         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1304         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1305         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1310  * available physical memory in the system, then test this memory and
1311  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1312  *
1313  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1314  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1315  *
1316  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1317  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1318  */
1319 static void
1320 getmemsize(int first)
1321 {
1322         int i, physmap_idx, pa_indx;
1323         int hasbrokenint12;
1324         u_int basemem, extmem;
1325         struct vm86frame vmf;
1326         struct vm86context vmc;
1327         vm_offset_t pa;
1328         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1329         pt_entry_t *pte;
1330         const char *cp;
1331         struct {
1332                 u_int64_t base;
1333                 u_int64_t length;
1334                 u_int32_t type;
1335         } *smap;
1336         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1337
1338         hasbrokenint12 = 0;
1339         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1340         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1341         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1342         basemem = 0;
1343
1344         /*
1345          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1346          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1347          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1348          */
1349         if (hasbrokenint12) {
1350                 goto int15e820;
1351         }
1352
1353         /*
1354          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1355          * value give the bios some scribble space just in case.
1356          */
1357         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1358         basemem = vmf.vmf_ax;
1359         if (basemem > 640) {
1360                 printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1361                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1362                 basemem = 636;
1363         }
1364
1365         /*
1366          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1367          * between the end of base memory and the start of
1368          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1369          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1370          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1371          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1372          * to begin with and then parts of it are remapped.
1373          * The parts that aren't remapped form holes that
1374          * remain read-only and are unused by the kernel.
1375          * The base memory area is below the physical end of
1376          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1377          * The part of it from PAGE_SIZE to
1378          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1379          * remapped and used by the kernel later.)
1380          *
1381          * This code is similar to the code used in
1382          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1383          * allocated we simply change the mapping.
1384          */
1385         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1386              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1387                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1388                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1389         }
1390
1391         /*
1392          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so
1393          * that the bios can scribble on it.
1394          */
1395         pte = vm86paddr;
1396         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1397                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1398
1399 int15e820:
1400         /*
1401          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1402          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1403          */
1404         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1405         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1406
1407         /*
1408          * get memory map with INT 15:E820
1409          */
1410 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1411 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1412
1413         vmc.npages = 0;
1414         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1415         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1416
1417         physmap_idx = 0;
1418         vmf.vmf_ebx = 0;
1419         do {
1420                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1421                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1422                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1423                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1424                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1425                         break;
1426                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1427                         printf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1428                                 smap->type,
1429                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1430                                 (u_int32_t)smap->base,
1431                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1432                                 (u_int32_t)smap->length);
1433
1434                 if (smap->type != 0x01)
1435                         goto next_run;
1436
1437                 if (smap->length == 0)
1438                         goto next_run;
1439
1440                 if (smap->base >= 0xffffffff) {
1441                         printf("%uK of memory above 4GB ignored\n",
1442                             (u_int)(smap->length / 1024));
1443                         goto next_run;
1444                 }
1445
1446                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1447                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1448                                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1449                                         printf(
1450         "Overlapping or non-montonic memory region, ignoring second region\n");
1451                                 goto next_run;
1452                         }
1453                 }
1454
1455                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1456                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1457                         goto next_run;
1458                 }
1459
1460                 physmap_idx += 2;
1461                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1462                         printf(
1463                 "Too many segments in the physical address map, giving up\n");
1464                         break;
1465                 }
1466                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1467                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1468 next_run:
1469                 ; /* fix GCC3.x warning */
1470         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1471
1472         /*
1473          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1474          */
1475         if (basemem == 0) {
1476                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1477                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1478                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1479                                 break;
1480                         }
1481                 }
1482
1483                 if (basemem == 0) {
1484                         basemem = 640;
1485                 }
1486
1487                 if (basemem > 640) {
1488                         printf("Preposterous BIOS basemem of %uK, truncating to 640K\n",
1489                                 basemem);
1490                         basemem = 640;
1491                 }
1492
1493                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1494                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1495                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1496                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1497                 }
1498
1499                 pte = vm86paddr;
1500                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1501                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1502         }
1503
1504         if (physmap[1] != 0)
1505                 goto physmap_done;
1506
1507         /*
1508          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1509          */
1510         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1511         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1512                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1513         } else {
1514 #if 0
1515                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1516                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1517                 extmem = vmf.vmf_ax;
1518 #else
1519                 /*
1520                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1521                  */
1522                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1523 #endif
1524         }
1525
1526         /*
1527          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1528          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1529          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1530          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1531          * them beyond the limit.
1532          *
1533          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1534          *      chop it to 15MB.
1535          */
1536         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1537                 extmem = 15 * 1024;
1538
1539         physmap[0] = 0;
1540         physmap[1] = basemem * 1024;
1541         physmap_idx = 2;
1542         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1543         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1544
1545 physmap_done:
1546         /*
1547          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1548          */
1549
1550 #ifdef SMP
1551         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1552         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1] / 1024);
1553
1554         /* look for the MP hardware - needed for apic addresses */
1555         mp_probe();
1556 #endif
1557
1558         /*
1559          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1560          * highest page of the physical address space.  It should be
1561          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this
1562          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1563          */
1564         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1565
1566 #ifdef MAXMEM
1567         Maxmem = MAXMEM / 4;
1568 #endif
1569
1570         /*
1571          * hw.physmem is a size in bytes; we also allow k, m, and g suffixes
1572          * for the appropriate modifiers.  This overrides MAXMEM.
1573          */
1574         if ((cp = getenv("hw.physmem")) != NULL) {
1575                 u_int64_t AllowMem, sanity;
1576                 char *ep;
1577
1578                 sanity = AllowMem = strtouq(cp, &ep, 0);
1579                 if ((ep != cp) && (*ep != 0)) {
1580                         switch(*ep) {
1581                         case 'g':
1582                         case 'G':
1583                                 AllowMem <<= 10;
1584                         case 'm':
1585                         case 'M':
1586                                 AllowMem <<= 10;
1587                         case 'k':
1588                         case 'K':
1589                                 AllowMem <<= 10;
1590                                 break;
1591                         default:
1592                                 AllowMem = sanity = 0;
1593                         }
1594                         if (AllowMem < sanity)
1595                                 AllowMem = 0;
1596                 }
1597                 if (AllowMem == 0)
1598                         printf("Ignoring invalid memory size of '%s'\n", cp);
1599                 else
1600                         Maxmem = atop(AllowMem);
1601         }
1602
1603         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1604             (boothowto & RB_VERBOSE))
1605                 printf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1606
1607         /*
1608          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1609          * extend the last memory segment to the new limit.
1610          */
1611         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1612                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1613
1614         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1615         pmap_bootstrap(first, 0);
1616
1617         /*
1618          * Size up each available chunk of physical memory.
1619          */
1620         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1621         pa_indx = 0;
1622         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1623         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1624         pte = CMAP1;
1625
1626         /*
1627          * Get dcons buffer address
1628          */
1629         if (getenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1630             getenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1631                 dcons_addr = 0;
1632
1633         /*
1634          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1635          * round up the start address and round down the end address.
1636          */
1637         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1638                 vm_offset_t end;
1639
1640                 end = ptoa(Maxmem);
1641                 if (physmap[i + 1] < end)
1642                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1643                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1644                         int tmp, page_bad;
1645 #if 0
1646                         int *ptr = 0;
1647 #else
1648                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1649 #endif
1650
1651                         /*
1652                          * block out kernel memory as not available.
1653                          */
1654                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1655                                 continue;
1656
1657                         /*
1658                          * block out dcons buffer
1659                          */
1660                         if (dcons_addr > 0
1661                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1662                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1663                                 continue;
1664
1665                         page_bad = FALSE;
1666
1667                         /*
1668                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1669                          */
1670                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1671                         cpu_invltlb();
1672
1673                         tmp = *(int *)ptr;
1674                         /*
1675                          * Test for alternating 1's and 0's
1676                          */
1677                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1678                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1679                                 page_bad = TRUE;
1680                         }
1681                         /*
1682                          * Test for alternating 0's and 1's
1683                          */
1684                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1685                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1686                         page_bad = TRUE;
1687                         }
1688                         /*
1689                          * Test for all 1's
1690                          */
1691                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1692                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1693                                 page_bad = TRUE;
1694                         }
1695                         /*
1696                          * Test for all 0's
1697                          */
1698                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1699                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1700                                 page_bad = TRUE;
1701                         }
1702                         /*
1703                          * Restore original value.
1704                          */
1705                         *(int *)ptr = tmp;
1706
1707                         /*
1708                          * Adjust array of valid/good pages.
1709                          */
1710                         if (page_bad == TRUE) {
1711                                 continue;
1712                         }
1713                         /*
1714                          * If this good page is a continuation of the
1715                          * previous set of good pages, then just increase
1716                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1717                          * Note that "end" points one higher than end,
1718                          * making the range >= start and < end.
1719                          * If we're also doing a speculative memory
1720                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1721                          * so that we keep going. The first bad page
1722                          * will terminate the loop.
1723                          */
1724                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1725                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1726                         } else {
1727                                 pa_indx++;
1728                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1729                                         printf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1730                                         pa_indx--;
1731                                         break;
1732                                 }
1733                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1734                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1735                         }
1736                         physmem++;
1737                 }
1738         }
1739         *pte = 0;
1740         cpu_invltlb();
1741
1742         /*
1743          * XXX
1744          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1745          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1746          * calculation, etc.).
1747          */
1748         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1749             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1750                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1751                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1752                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1753         }
1754
1755         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1756
1757         /* Trim off space for the message buffer. */
1758         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1759
1760         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1761 }
1762
1763 /*
1764  * IDT VECTORS:
1765  *      0       Divide by zero
1766  *      1       Debug
1767  *      2       NMI
1768  *      3       BreakPoint
1769  *      4       OverFlow
1770  *      5       Bound-Range
1771  *      6       Invalid OpCode
1772  *      7       Device Not Available (x87)
1773  *      8       Double-Fault
1774  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1775  *      10      Invalid-TSS
1776  *      11      Segment not present
1777  *      12      Stack
1778  *      13      General Protection
1779  *      14      Page Fault
1780  *      15      Reserved
1781  *      16      x87 FP Exception pending
1782  *      17      Alignment Check
1783  *      18      Machine Check
1784  *      19      SIMD floating point
1785  *      20-31   reserved
1786  *      32-255  INTn/external sources
1787  */
1788 void
1789 init386(int first)
1790 {
1791         struct gate_descriptor *gdp;
1792         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1793         struct mdglobaldata *gd;
1794
1795         /*
1796          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1797          */
1798         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1799         bzero(gd, sizeof(*gd));
1800
1801         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1802
1803         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1804
1805         metadata_missing = 0;
1806         if (bootinfo.bi_modulep) {
1807                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1808                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1809         } else {
1810                 metadata_missing = 1;
1811         }
1812         if (bootinfo.bi_envp)
1813                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1814
1815         /*
1816          * start with one cpu.  Note: ncpus2_shift and ncpus2_mask are left
1817          * at 0.
1818          */
1819         ncpus = 1;
1820         ncpus2 = 1;
1821         /* Init basic tunables, hz etc */
1822         init_param1();
1823
1824         /*
1825          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1826          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1827          * the address space
1828          */
1829         /*
1830          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1831          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1832          */
1833         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1834         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1835
1836         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1837                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1838         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1839         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1840                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1841
1842         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1843
1844         /*
1845          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1846          * early in the boot sequence because the system assumes
1847          * that 'curthread' is never NULL.
1848          */
1849
1850         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1851 #ifdef BDE_DEBUGGER
1852                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1853                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1854                         continue;
1855 #endif
1856                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1857         }
1858
1859         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1860         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1861         lgdt(&r_gdt);
1862
1863         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1864         cpu_gdinit(gd, 0);
1865         lwkt_init_thread(&thread0, proc0paddr, LWKT_THREAD_STACK, 0, &gd->mi);
1866         lwkt_set_comm(&thread0, "thread0");
1867         proc0.p_addr = (void *)thread0.td_kstack;
1868         LIST_INIT(&proc0.p_lwps);
1869         LIST_INSERT_HEAD(&proc0.p_lwps, &proc0.p_lwp, lwp_list);
1870         proc0.p_lwp.lwp_thread = &thread0;
1871         proc0.p_lwp.lwp_proc = &proc0;
1872         proc0.p_usched = usched_init();
1873         varsymset_init(&proc0.p_varsymset, NULL);
1874         thread0.td_flags |= TDF_RUNNING;
1875         thread0.td_proc = &proc0;
1876         thread0.td_lwp = &proc0.p_lwp;
1877         thread0.td_switch = cpu_heavy_switch;   /* YYY eventually LWKT */
1878         safepri = TDPRI_MAX;
1879
1880         /* make ldt memory segments */
1881         /*
1882          * XXX - VM_MAXUSER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
1883          * should be spelled ...MAX_USER...
1884          */
1885         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1886         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAXUSER_ADDRESS - 1);
1887         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
1888                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
1889
1890         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1891         lldt(_default_ldt);
1892         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
1893         /* spinlocks and the BGL */
1894         init_locks();
1895
1896         /* exceptions */
1897         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
1898 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1899                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1900 #else
1901                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1902 #endif
1903         }
1904         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1905         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1906         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1907         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1908         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1909         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1910         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1911         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1912         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
1913         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1914         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1915         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1916         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1917         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1918         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1919         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1920         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1921         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1922         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1923         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1924         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
1925                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1926         setidt(0x81, &IDTVEC(int0x81_syscall),
1927                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1928         setidt(0x82, &IDTVEC(int0x82_syscall),
1929                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1930
1931         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
1932         r_idt.rd_base = (int) idt;
1933         lidt(&r_idt);
1934
1935         /*
1936          * Initialize the console before we print anything out.
1937          */
1938         cninit();
1939
1940         if (metadata_missing)
1941                 printf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
1942
1943 #if     NISA >0
1944         isa_defaultirq();
1945 #endif
1946         rand_initialize();
1947
1948 #ifdef DDB
1949         kdb_init();
1950         if (boothowto & RB_KDB)
1951                 Debugger("Boot flags requested debugger");
1952 #endif
1953
1954         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
1955         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1956         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
1957         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
1958
1959         /*
1960          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
1961          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
1962          */
1963         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
1964         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
1965         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
1966         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
1967         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
1968         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
1969         ltr(gsel_tss);
1970
1971         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
1972             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
1973         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
1974             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1975         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
1976         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
1977         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
1978         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
1979             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1980         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
1981         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
1982         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
1983
1984         vm86_initialize();
1985         getmemsize(first);
1986         init_param2(physmem);
1987
1988         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
1989
1990         /* Map the message buffer. */
1991         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
1992                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
1993
1994         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
1995
1996         /* make a call gate to reenter kernel with */
1997         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
1998
1999         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2000         gdp->gd_looffset = x++;
2001         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2002         gdp->gd_stkcpy = 1;
2003         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2004         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2005         gdp->gd_p = 1;
2006         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2007
2008         /* XXX does this work? */
2009         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2010         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2011
2012         /* transfer to user mode */
2013
2014         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2015         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2016
2017         /* setup proc 0's pcb */
2018         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2019         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2020         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2021         proc0.p_lwp.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2026  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2027  * data space were allocated in locore.
2028  *
2029  * Note: the idlethread's cpl is 0
2030  *
2031  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2032  */
2033 void
2034 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2035 {
2036         if (cpu)
2037                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2038
2039         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread,
2040                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack,
2041                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack),
2042                         TDF_MPSAFE, &gd->mi);
2043         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2044         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2045         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2046         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2047 }
2048
2049 int
2050 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2051 {
2052         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2053             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2054                 return (TRUE);
2055         }
2056         return (FALSE);
2057 }
2058
2059 struct globaldata *
2060 globaldata_find(int cpu)
2061 {
2062         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2063         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2064 }
2065
2066 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2067 static void f00f_hack(void *unused);
2068 SYSINIT(f00f_hack, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, f00f_hack, NULL);
2069
2070 static void
2071 f00f_hack(void *unused)
2072 {
2073         struct gate_descriptor *new_idt;
2074         vm_offset_t tmp;
2075
2076         if (!has_f00f_bug)
2077                 return;
2078
2079         printf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2080
2081         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2082
2083         tmp = kmem_alloc(kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2084         if (tmp == 0)
2085                 panic("kmem_alloc returned 0");
2086         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2087                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2088         /* Put the first seven entries in the lower page */
2089         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2090         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2091         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2092         lidt(&r_idt);
2093         idt = new_idt;
2094         if (vm_map_protect(kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2095                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2096                 panic("vm_map_protect failed");
2097         return;
2098 }
2099 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2100
2101 int
2102 ptrace_set_pc(p, addr)
2103         struct proc *p;
2104         unsigned long addr;
2105 {
2106         p->p_md.md_regs->tf_eip = addr;
2107         return (0);
2108 }
2109
2110 int
2111 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2112 {
2113         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2114         return (0);
2115 }
2116
2117 int ptrace_read_u_check(p, addr, len)
2118         struct proc *p;
2119         vm_offset_t addr;
2120         size_t len;
2121 {
2122         vm_offset_t gap;
2123
2124         if ((vm_offset_t) (addr + len) < addr)
2125                 return EPERM;
2126         if ((vm_offset_t) (addr + len) <= sizeof(struct user))
2127                 return 0;
2128
2129         gap = (char *) p->p_md.md_regs - (char *) p->p_addr;
2130
2131         if ((vm_offset_t) addr < gap)
2132                 return EPERM;
2133         if ((vm_offset_t) (addr + len) <=
2134             (vm_offset_t) (gap + sizeof(struct trapframe)))
2135                 return 0;
2136         return EPERM;
2137 }
2138
2139 int ptrace_write_u(p, off, data)
2140         struct proc *p;
2141         vm_offset_t off;
2142         long data;
2143 {
2144         struct trapframe frame_copy;
2145         vm_offset_t min;
2146         struct trapframe *tp;
2147
2148         /*
2149          * Privileged kernel state is scattered all over the user area.
2150          * Only allow write access to parts of regs and to fpregs.
2151          */
2152         min = (char *)p->p_md.md_regs - (char *)p->p_addr;
2153         if (off >= min && off <= min + sizeof(struct trapframe) - sizeof(int)) {
2154                 tp = p->p_md.md_regs;
2155                 frame_copy = *tp;
2156                 *(int *)((char *)&frame_copy + (off - min)) = data;
2157                 if (!EFL_SECURE(frame_copy.tf_eflags, tp->tf_eflags) ||
2158                     !CS_SECURE(frame_copy.tf_cs))
2159                         return (EINVAL);
2160                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2161                 return (0);
2162         }
2163
2164         /*
2165          * The PCB is at the end of the user area YYY
2166          */
2167         min = (char *)p->p_thread->td_pcb - (char *)p->p_addr;
2168         min += offsetof(struct pcb, pcb_save);
2169         if (off >= min && off <= min + sizeof(union savefpu) - sizeof(int)) {
2170                 *(int*)((char *)p->p_addr + off) = data;
2171                 return (0);
2172         }
2173         return (EFAULT);
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_fs = tp->tf_fs;
2184         regs->r_es = tp->tf_es;
2185         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2186         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2187         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2188         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2189         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2190         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2191         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2192         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2193         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2194         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2195         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2196         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2197         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2198         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2199         regs->r_gs = pcb->pcb_gs;
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_fs = regs->r_fs;
2214         tp->tf_es = regs->r_es;
2215         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2216         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2217         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2218         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2219         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2220         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2221         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2222         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2223         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2224         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2225         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2226         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2227         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2228         pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2229         pcb->pcb_gs = regs->r_gs;
2230         return (0);
2231 }
2232
2233 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2234 static void
2235 fill_fpregs_xmm(sv_xmm, sv_87)
2236         struct savexmm *sv_xmm;
2237         struct save87 *sv_87;
2238 {
2239         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2240         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2241         int i;
2242
2243         /* FPU control/status */
2244         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2245         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2246         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2247         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2248         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2249         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2250         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2251         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2252
2253         /* FPU registers */
2254         for (i = 0; i < 8; ++i)
2255                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2256
2257         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2258 }
2259
2260 static void
2261 set_fpregs_xmm(sv_87, sv_xmm)
2262         struct save87 *sv_87;
2263         struct savexmm *sv_xmm;
2264 {
2265         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2266         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2267         int i;
2268
2269         /* FPU control/status */
2270         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2271         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2272         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2273         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2274         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2275         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2276         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2277         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2278
2279         /* FPU registers */
2280         for (i = 0; i < 8; ++i)
2281                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2282
2283         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2284 }
2285 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2286
2287 int
2288 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2289 {
2290 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2291         if (cpu_fxsr) {
2292                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2293                                 (struct save87 *)fpregs);
2294                 return (0);
2295         }
2296 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2297         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2298         return (0);
2299 }
2300
2301 int
2302 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2303 {
2304 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2305         if (cpu_fxsr) {
2306                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2307                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2308                 return (0);
2309         }
2310 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2311         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2312         return (0);
2313 }
2314
2315 int
2316 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2317 {
2318         if (lp == NULL) {
2319                 dbregs->dr0 = rdr0();
2320                 dbregs->dr1 = rdr1();
2321                 dbregs->dr2 = rdr2();
2322                 dbregs->dr3 = rdr3();
2323                 dbregs->dr4 = rdr4();
2324                 dbregs->dr5 = rdr5();
2325                 dbregs->dr6 = rdr6();
2326                 dbregs->dr7 = rdr7();
2327         } else {
2328                 struct pcb *pcb;
2329
2330                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2331                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2332                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2333                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2334                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2335                 dbregs->dr4 = 0;
2336                 dbregs->dr5 = 0;
2337                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2338                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2339         }
2340         return (0);
2341 }
2342
2343 int
2344 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2345 {
2346         if (lp == NULL) {
2347                 load_dr0(dbregs->dr0);
2348                 load_dr1(dbregs->dr1);
2349                 load_dr2(dbregs->dr2);
2350                 load_dr3(dbregs->dr3);
2351                 load_dr4(dbregs->dr4);
2352                 load_dr5(dbregs->dr5);
2353                 load_dr6(dbregs->dr6);
2354                 load_dr7(dbregs->dr7);
2355         } else {
2356                 struct pcb *pcb;
2357                 struct ucred *ucred;
2358                 int i;
2359                 uint32_t mask1, mask2;
2360
2361                 /*
2362                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2363                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2364                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2365                  * TRCTRAP.
2366                  */
2367                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8;
2368                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2369                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2370                                 return (EINVAL);
2371
2372                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2373                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2374
2375                 /*
2376                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2377                  * process's address space.  If a process could do this, it
2378                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2379                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2380                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2381                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2382                  * uid 0.
2383                  *
2384                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2385                  * address space is written into from within the kernel
2386                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2387                  * from within kernel mode?
2388                  */
2389
2390                 if (suser_cred(ucred, 0) != 0) {
2391                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2392                                 /* dr0 is enabled */
2393                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2394                                         return (EINVAL);
2395                         }
2396
2397                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2398                                 /* dr1 is enabled */
2399                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2400                                         return (EINVAL);
2401                         }
2402
2403                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2404                                 /* dr2 is enabled */
2405                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2406                                         return (EINVAL);
2407                         }
2408
2409                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2410                                 /* dr3 is enabled */
2411                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
2412                                         return (EINVAL);
2413                         }
2414                 }
2415
2416                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2417                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2418                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2419                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2420                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2421                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2422
2423                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2424         }
2425
2426         return (0);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2431  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2432  */
2433 int
2434 user_dbreg_trap(void)
2435 {
2436         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2437         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2438         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2439         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2440         int i;
2441
2442         dr7 = rdr7();
2443         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2444                 /*
2445                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2446                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2447                  * hardware debug registers
2448                  */
2449                 return 0;
2450         }
2451
2452         nbp = 0;
2453         dr6 = rdr6();
2454         bp = dr6 & 0x0000000f;
2455
2456         if (!bp) {
2457                 /*
2458                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2459                  * trap was not caused by any of the debug registers
2460                  */
2461                 return 0;
2462         }
2463
2464         /*
2465          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2466          * which ones and if any of them are user space addresses
2467          */
2468
2469         if (bp & 0x01) {
2470                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2471         }
2472         if (bp & 0x02) {
2473                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2474         }
2475         if (bp & 0x04) {
2476                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2477         }
2478         if (bp & 0x08) {
2479                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2480         }
2481
2482         for (i=0; i<nbp; i++) {
2483                 if (addr[i] <
2484                     (caddr_t)VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2485                         /*
2486                          * addr[i] is in user space
2487                          */
2488                         return nbp;
2489                 }
2490         }
2491
2492         /*
2493          * None of the breakpoints are in user space.
2494          */
2495         return 0;
2496 }
2497
2498
2499 #ifndef DDB
2500 void
2501 Debugger(const char *msg)
2502 {
2503         printf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2504 }
2505 #endif /* no DDB */
2506
2507 #include <sys/disklabel.h>
2508
2509 /*
2510  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
2511  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
2512  * if needed, and signal errors or early completion.
2513  */
2514 int
2515 bounds_check_with_label(struct buf *bp, struct disklabel *lp, int wlabel)
2516 {
2517         struct partition *p = lp->d_partitions + dkpart(bp->b_dev);
2518         int labelsect = lp->d_partitions[0].p_offset;
2519         int maxsz = p->p_size,
2520                 sz = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT;
2521
2522         /* overwriting disk label ? */
2523         /* XXX should also protect bootstrap in first 8K */
2524         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= LABELSECTOR + labelsect &&
2525 #if LABELSECTOR != 0
2526             bp->b_blkno + p->p_offset + sz > LABELSECTOR + labelsect &&
2527 #endif
2528             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2529                 bp->b_error = EROFS;
2530                 goto bad;
2531         }
2532
2533 #if     defined(DOSBBSECTOR) && defined(notyet)
2534         /* overwriting master boot record? */
2535         if (bp->b_blkno + p->p_offset <= DOSBBSECTOR &&
2536             (bp->b_flags & B_READ) == 0 && wlabel == 0) {
2537                 bp->b_error = EROFS;
2538                 goto bad;
2539         }
2540 #endif
2541
2542         /* beyond partition? */
2543         if (bp->b_blkno < 0 || bp->b_blkno + sz > maxsz) {
2544                 /* if exactly at end of disk, return an EOF */
2545                 if (bp->b_blkno == maxsz) {
2546                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
2547                         return(0);
2548                 }
2549                 /* or truncate if part of it fits */
2550                 sz = maxsz - bp->b_blkno;
2551                 if (sz <= 0) {
2552                         bp->b_error = EINVAL;
2553                         goto bad;
2554                 }
2555                 bp->b_bcount = sz << DEV_BSHIFT;
2556         }
2557
2558         bp->b_pblkno = bp->b_blkno + p->p_offset;
2559         return(1);
2560
2561 bad:
2562         bp->b_flags |= B_ERROR;
2563         return(-1);
2564 }
2565
2566 #ifdef DDB
2567
2568 /*
2569  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2570  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2571  * called inside DDB.
2572  *
2573  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2574  */
2575
2576 #undef inb
2577 #undef outb
2578
2579 /* silence compiler warnings */
2580 u_char inb(u_int);
2581 void outb(u_int, u_char);
2582
2583 u_char
2584 inb(u_int port)
2585 {
2586         u_char  data;
2587         /*
2588          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2589          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2590          * if we tell it to load (u_short) port.
2591          */
2592         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2593         return (data);
2594 }
2595
2596 void
2597 outb(u_int port, u_char data)
2598 {
2599         u_char  al;
2600         /*
2601          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2602          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2603          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2604          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2605          */
2606         al = data;
2607         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2608 }
2609
2610 #endif /* DDB */
2611
2612
2613
2614 #include "opt_cpu.h"
2615
2616
2617 /*
2618  * initialize all the SMP locks
2619  */
2620
2621 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2622 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2623
2624 /* Make FAST_INTR() routines sequential */
2625 struct spinlock_deprecated fast_intr_spinlock;
2626
2627 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2628 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2629
2630 /* critical region around INTR() routines */
2631 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2632
2633 /* lock region used by kernel profiling */
2634 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2635
2636 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2637 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2638
2639 /* locks kernel printfs */
2640 struct spinlock_deprecated cons_spinlock;
2641
2642 /* lock regions around the clock hardware */
2643 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2644
2645 /* lock around the MP rendezvous */
2646 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2647
2648 static void
2649 init_locks(void)
2650 {
2651         /*
2652          * mp_lock = 0; BSP already owns the MP lock
2653          */
2654         /*
2655          * Get the initial mp_lock with a count of 1 for the BSP.
2656          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2657          */
2658 #ifdef SMP
2659         cpu_get_initial_mplock();
2660 #endif
2661         /* DEPRECATED */
2662         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2663         spin_lock_init(&fast_intr_spinlock);
2664         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2665         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2666         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2667         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2668         spin_lock_init(&com_spinlock);
2669         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2670         spin_lock_init(&cons_spinlock);
2671
2672         /* our token pool needs to work early */
2673         lwkt_token_pool_init();
2674 }
2675